Oamenii de știință pregătesc un aliat puțin probabil în lupta împotriva țânțarilor și a bolilor mortale pe care le poartă. Infecția țânțarilor cu tulpini ale unei bacterii comune poate reduce capacitatea insectelor de a transporta și de a răspândi flageluri precum dengue, febră galbenă și Zika, arată studiile de laborator.
Continut Asemanator
- Deforestarea a contribuit la răspândirea lui Zika?
- De ce mușcă țânțarii unii oameni mai mult decât alții?
Și acum se pare că aceste infecții bacteriene, dintr-un gen de microbi cunoscuți drept Wolbachia, sunt deja la locul de muncă în natură reducând răspândirea malariei, cel puțin în Africa de Vest, ceva ce nu se mai văzuse până acum în lumea reală.
„ Wolbachia pare să acționeze ca un agent natural de control al malariei”, spune entomologul molecular Flaminia Catteruccia, de la Universitatea Harvard. „Adevărata întindere a acestui efect este încă necunoscută, deoarece am testat doar o mică proporție de țânțari. Este încă zile de început, dar este un instrument nou promițător care poate aduce o contribuție importantă la lupta noastră pentru eradicarea malariei. "
Catteruccia și colegii lor au examinat 221 de țânțari femele Anopheles, vectori principali ai malariei africane, care au fost colectați din casele din Burkina Faso. Au găsit paraziți ai malariei în 12 dintre ei, un raport de cinci procente în concordanță cu studiile anterioare. Un alt număr de 116 dintre țânțari, pe de altă parte, au fost infectați cu bacteriile Wolbachia, care nu au fost cunoscute la specii înainte ca grupul să-l găsească în 2014.
Dar doar un singur țânțar s-a dovedit a fi pozitiv atât pentru Wolbachia, cât și pentru malarie, ceea ce sugerează că bacteriile împiedică în mod eficient paraziții malariei să se stabilească în țânțarii în care bacteriile sunt prezente, raportează astăzi în Nature Communications .
De asemenea, țânțarii infectate cu Wolbachia au depus ouă și s-au reprodus mai rapid decât omologii lor, ceea ce ar ajuta probabil răspândirea infecției și beneficiile sale anti-malariene în populațiile locale. Un eșantion de 602 de țânțari a arătat că de la 19 la 46 la sută (în funcție de anul de eșantion) au transportat tulpina Wolbachia wAnga .
„Alții au pus Wolbachia în țânțari și au putut să arate că atunci când este prezent are un efect asupra limitării paraziților malariei. Dar acest lucru a fost făcut într-un laborator ", spune biologul Luciano Moreira, de la Fundația Oswaldo Cruz din Brazilia și organizația globală non-profit Elimină Dengue.
„Acest grup a găsit o populație în Africa care a fost infectată în mod natural, ceea ce este foarte interesant. În multe părți din Africa, de exemplu, malaria este o problemă uriașă, în timp ce în alte locuri nu pare să fie la fel de mare. Poate asta pentru că țânțarii din acele zone sunt infectați cu Wolbachia . Aici au descoperit o situație în care s-ar putea întâmpla asta în lumea reală și care este foarte important și interesant. ”
Miza este mare. Tantarii sunt printre cei mai mortali dusmani ai propriei noastre specii. Din cauza bolilor pe care le poartă, acești dăunători reprezintă aproximativ 725.000 de decese în fiecare an. Aproximativ 60 la sută dintre aceste decese sunt cauzate de malarie.
Wolbachia este o bacterie comună cu multe tulpini diferite. Infecționează milioane de specii de nevertebrate și mai mult de jumătate din toate insectele, dar până nu se știa până de curând în speciile majore de țânțari purtătoare de boli.
Wolbachia nu este contagioasă ca un virus rece. Se transmite doar de la mamă la urmași, iar bacteria are câteva modalități interesante de a-și asigura propriul viitor.
Bacteriile deturnează sistemul reproducător de țânțari. Atunci când bărbații se împerechează cu femelele care nu poartă aceeași tulpină, urmașii lor nu sunt viabili. Bacteriile sterilizează eficient sperma masculului.
Femelele infectate se pot reproduce cu bărbații care poartă o tulpină Wolbachia potrivită sau bărbați neinfectați și vor transmite Wolbachia urmașilor lor în ambele cazuri. Acest lucru oferă femeilor infectate un avantaj de reproducere care le permite să invadeze o populație dacă este introdusă și răspândit infecția pe scară largă.
Nu este deloc clar ce metode fiziologice folosesc bacteriile pentru a zădărnici alte boli care s-ar aglomera în gazdele lor de țânțari. Aceste bacterii pot cumva să stimuleze sistemul imunitar de țânțari și să-l facă mai eficient la uciderea paraziților malariei; sau, alternativ, pot concura pentru resurse [poate fi acizi grași critici, cum ar fi colesterolul], care sunt, de asemenea, necesare de Plasmodium, spune Catteruccia.
Oricare ar fi motivul, devine din ce în ce mai clar că aceste metode pot fi eficiente.
La începutul acestei luni, Moreira a fost co-autor al unui studiu în Cell Host & Microbe care arată că Wolbachia a blocat răspândirea virusului Zika. Grupul său a hrănit sânge uman infectat cu Zika tantarilor, unele cu infecții cu Wolbachia și altele fără. Cei cu Wolbachia au sfârșit cu mult mai puține infecții cu Zika.
Catteruccia și colegii au colectat și salivă de la țânțarii infectați cu Zika și au injectat-o și altora. Dintre cei 80 de țânțari fără Wolbachia, 68 dintre ei (85 la sută) au achiziționat o infecție cu Zika. Dintre cei 80 care au transportat Wolbachia, niciunul nu l-a contractat pe Zika.
Această lucrare preliminară a fost promițătoare, dar nu surprinzătoare. Alte proiecte au arătat impacturi semnificative asupra dengue, o altă boală răspândită de aceleași specii de țânțari.
Pe parcursul unei perioade de zece săptămâni în 2011, Scott O'Neill de la Universitatea Monash (Australia) a dezlănțuit roiuri de țânțari infectați din Wolbachia în două orașe din nordul Australiei, ca parte a Elimină Dengue.
Nu numai că insectele au supraviețuit, dar au prosperat. Și chiar și astăzi, majoritatea țânțarilor Aedes aegypti din regiune poartă Wolbachia .
„Acum cinci ani mai târziu, populațiile sunt încă pozitive cu 85 sau 90 la sută pentru Wolbachia, așa că s-a menținut cu adevărat și nu au văzut nicio transmisie locală a dengue în aceste zone”, spune Moreira.
Elimină Dengue operează acum proiecte similare în Indonezia, Vietnam și Columbia. Moreira conduce una din două mici locații din Rio de Janeiro, Brazilia.
„Am făcut lansări din august anul trecut până în ianuarie a acestui an și suntem acum într-o fază de monitorizare”, explică el. „În fiecare săptămână colectăm țânțari și numărul nostru arată că cel puțin 80 la sută sunt infectați cu Wolbachia, deci infecția este durabilă și este foarte promițătoare.”
Scott O'Neill adaugă că Elimină Dengue lucrează acum la extinderea scării cu studii mult mai mari, randomizate, în Indonezia și Vietnam.
„În același timp, ne pregătim pentru implementări mari de peste 1 până la 3 milioane de oameni din America de Sud, cu scopul de a învăța cum să desfășurăm implementări mari în mod logistic, precum și să reducem costurile de desfășurare la sub 1 USD de persoană”, adaugă el.
Între timp, prima utilizare comercială a bacteriei pentru combaterea bolii purtătoare de țânțari ar putea apărea chiar aici, în Statele Unite, pe o scară din curte. EPA analizează în prezent o cerere de la MosquitoMate, o companie biotehnologică care speră să comercializeze Wolbachia ca un pesticid țintit împotriva țânțarului tigru asiatic ( Aedes albopictus ).
Metoda MosquitoMate constă în reproducerea masculilor cu Wolbachia, apoi eliberarea lor în sălbăticie (sau în curtea unui proprietar de casă) pentru a se reproduce cu femele locale. Deoarece niciuna dintre femele nu poartă în mod natural bacteriile, toate aceste împerecheri ar trebui să fie sterile și sperăm că populațiile se vor cufunda. Compania, care a fost incubată la Universitatea din Kentucky, a testat abordarea în trei state diferite în ultimii trei ani și a raportat un anumit succes.
Perioada de comentarii publice a propunerii s-a încheiat pe 31 mai, iar o decizie este viitoare.
Bineînțeles, bacteriile nu sunt singura opțiune interesantă pentru combaterea bolii purtate de țânțari - există o mulțime de alte elemente de descurajare și care se vor confrunta cu erorile care vor lua fiecare armă din arsenalul uman. Pe măsură ce revista Smithsonian din această lună acoperă detaliile poveștii, tehnicile de editare a genelor ar putea fi folosite pentru a crea țânțari fără boală sau chiar pentru a șterge insectele în întregime. Dar această metodă este sigur că va fi controversată și probabil nu va fi practic timp de un deceniu.
Între timp, bacteriile Wolbachia în mare măsură nesemnate pot fi deja în lucru în sălbăticie și ar putea fi mai ușor cooptat pentru câștiguri suplimentare.
„Dacă putem găsi populații naturale de țânțari care au Wolbachia, putem încerca să punem țânțarii în alte zone în care malaria este o problemă uriașă”, spune Moreira. „Acesta este obiectivul final, mulți oameni încearcă să găsească soluții pentru malarie și celelalte boli și cred că Wolbachia este o abordare foarte promițătoare.”
