Экспериментальный пестицид может остановить комаров, взломав их иммунную систему

При всем уважении к чумным крысам, комары являются самыми печально известными переносчиками болезней на планете. Их укус передает смертельные инфекции, включая малярию, желтую лихорадку, вирус Западного Нила, лихорадку денге и вирус Зика. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, комары несут ответственность за миллионы смертей и сотни миллионов случаев в год, что делает борьбу с этими вредителями одной из самых больших и важных проблем общественного здравоохранения в современном мире.

Пестициды являются очевидным способом сокращения популяций комаров, но здесь мы сталкиваемся с той же проблемой, что и с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Да, пестициды уничтожат некоторых из комаров, но те, кто выживет, будут иметь естественно более жесткую иммунную систему, способную противостоять пестицидам. Они будут сопротивляться потомству, а это значит, что пестициды становятся все менее и менее эффективными с каждым поколением. Это выживание сильнейшего в его самом основном. Хуже того, разбрызгивание большего количества пестицидов для компенсации устойчивости комаров просто наносит ущерб окружающей среде. Использование «биопестицидов» на основе бактерий может помочь, но даже это может нанести вред окружающей среде, если распылять его на достаточно высоком уровне.

Теперь исследователи из бельгийского Университета Лёвена работают над изобретательным способом, позволяющим существенно взломать иммунную систему комаров и снизить их сопротивляемость. В дикой природе насекомые, такие как бэксвиммер, испускают химические сигналы, которые комары могут ощущать, чтобы дать им понять, что хищники находятся рядом. Это создает реакцию на стресс, которая в конечном итоге ослабляет устойчивость комаров к пестицидам.

«Организмы реагируют на возможное хищничество (когда ощущают сигналы хищника) ответом полета или боя, или они держатся настолько неподвижно, насколько это возможно, чтобы не привлекать внимание хищника», - говорит исследователь Университета Лёвена Лин Оп де Бик обратный, Она объясняет, что эти химические реакции заставляют комаров расходовать энергию, и избегание хищников часто не оставляет достаточного времени для поиска пищи. «Все это приведет к меньшему количеству доступной энергии, поэтому вся энергия будет направлена ​​на поддержание основных функций метаболизма и предотвращение поедания».

Оп де Бик говорит, что сложные молекулы, составляющие иммунную систему насекомого, являются одними из наиболее энергоемких для производства, поэтому вынуждая энергию комаров в других местах быстро поставить под угрозу их устойчивость. Ученые недавно выяснили, как создавать искусственные сигналы хищников, и теперь Оп де Бик объединил эти синтетические сигналы с биопестицидом Bti, создав потенциально мощное новое оружие против комаров.

Результаты лабораторного эксперимента были многообещающими. Сигналы хищников настолько ослабили устойчивость комаров, что даже несмертельная доза Bti имела высокий уровень смертности. Выжившие комары имели постоянную угрозу иммунной системе, а это означает, что они с меньшей вероятностью будут жить достаточно долго, чтобы выдержать паразитов, которых они переносили в течение своих инкубационных периодов.

Но может ли популяция комаров стать устойчивой к коктейлю из Bti и синтетических сигналов хищников так же, как и с другими пестицидами? Именно здесь естественный отбор сейчас работает в нашу пользу, считает Оп де Бик. «Получение устойчивости к синтетическим / естественным признакам хищника очень дезадаптивно, потому что, ощущая хищника, виды хищников должны быть бдительны, чтобы их не съели», - говорит она обратный, «Следовательно, устойчивость к сигналам хищника, скорее всего, не произойдет».

Другими словами, сигналы хищников по-прежнему служат решающей цели в предотвращении хищников. Комары, которые естественным образом устойчивы к признакам хищника, могут лучше действовать при контакте с этим усиленным пестицидом, но они также гораздо вероятнее, что их съест задворки задолго до этого. В качестве дополнительного бонуса использование сигналов хищников означает, что мы можем распылять гораздо более низкие дозы биопестицидов, что уменьшит давление на популяции комаров, чтобы приспособиться и замедлить эволюцию устойчивости к биопестицидам.

Пришло время проверить это в дикой природе

Следующим шагом для исследователей будет вынести их коктейль из лаборатории в дикую природу. Хотя эти предварительные результаты, полученные в лаборатории, являются многообещающими, это не гарантирует, что пестицид будет столь же успешным по своей природе, когда множество различных факторов, таких как доступность продуктов питания и температура, могут влиять на эффективность пестицидов. Оп де Бик настроена оптимистично: ее команда находится на правильном пути в поиске лучшего, более экологичного пестицида.

«В связи с растущей обеспокоенностью в отношении Bti важно вкладывать средства в создание новых стратегий, которые могут привести к более эффективному и более устойчивому использованию этого биологического пестицида в долгосрочной перспективе, поскольку это такая хорошая альтернатива химическим пестицидам», - говорит она., «И комбинация с синтетическими сигналами хищников, кажется, является очень многообещающим способом продвижения вперед, потому что они увеличивают токсичность Bti и ослабляют иммунную систему москитов».

Если она права, польза для общественного здравоохранения может быть неисчислимой. Ну, это не совсем верно - но вычисления должны начаться в миллионах жизней.