Οι επιστήμονες φροντίζουν έναν απίθανο σύμμαχο στην καταπολέμηση των κουνουπιών και των θανατηφόρων ασθενειών που μεταφέρουν. Η μόλυνση των κουνουπιών με τα στελέχη ενός κοινού βακτηριδίου μπορεί να περιορίσει την ικανότητα των εντόμων να μεταφέρουν και να εξαπλώσουν πληγές όπως ο δάγκειος πυρετός, ο κίτρινος πυρετός και το Zika, δείχνουν οι εργαστηριακές μελέτες.
σχετικό περιεχόμενο
- Η αποδάσωση συνέβαλε στη διάσπαση του Zika;
- Γιατί τα κουνούπια δαγκώνουν μερικούς ανθρώπους περισσότερο από τους άλλους;
Και τώρα φαίνεται ότι αυτές οι βακτηριακές λοιμώξεις, από ένα γένος μικροβίων γνωστό ως Wolbachia, είναι ήδη στη δουλειά στη φύση μειώνοντας την εξάπλωση της ελονοσίας, τουλάχιστον στη Δυτική Αφρική, κάτι που δεν είχε δει ποτέ στον πραγματικό κόσμο.
"Η Wolbachia φαίνεται να δρα ως φυσικός παράγοντας ελέγχου της ελονοσίας", λέει ο μοριακός εντόμων Flaminia Catteruccia, του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ. "Η πραγματική έκταση αυτού του αποτελέσματος είναι ακόμα άγνωστη καθώς δοκιμάσαμε μόνο ένα μικρό ποσοστό των κουνούπια. Είναι ακόμη πρώτες μέρες, αλλά είναι ένα πολλά υποσχόμενο νέο εργαλείο που μπορεί να αποτελέσει σημαντική συμβολή στον αγώνα μας για την εξάλειψη της ελονοσίας. "
Ο Catteruccia και οι συνεργάτες του εξέτασαν 221 θηλυκά κουνούπια Anopheles, τους κυριότερους φορείς της αφρικανικής ελονοσίας, οι οποίοι συλλέχθηκαν από σπίτια στη Μπουρκίνα Φάσο. Βρήκαν παράσιτα της ελονοσίας σε 12 από αυτά, ποσοστό πέντε τοις εκατό συνεπές με παλαιότερες μελέτες. Ένα επιβλητικό 116 από τα κουνούπια, από την άλλη πλευρά, μολύνθηκαν με τα βακτηρίδια Wolbachia, τα οποία ήταν άγνωστα στο είδος πριν ο όμιλος το είδε το 2014.
Αλλά μόνο ένα κουνούπι βρέθηκε να δοκιμάζει θετικά τόσο για την Wolbachia όσο και για την ελονοσία, υποδηλώνοντας ότι τα βακτήρια εμποδίζουν αποτελεσματικά τα παράσιτα της ελονοσίας να εγκατασταθούν στα κουνούπια όπου υπάρχουν τα βακτηρίδια, αναφέρουν σήμερα στις Nature Communications .
Τα θηλυκά κουνούπια που μολύνθηκαν με το Wolbachia έβαλαν επίσης αυγά και αναπαράχθηκαν ταχύτερα από τους ομολόγους τους, πιθανόν βοηθώντας την εξάπλωση της λοίμωξης και τα αντι-ελονοσιακά της οφέλη σε όλους τους τοπικούς πληθυσμούς. Ένα δείγμα από 602 κουνούπια έδειξε ότι από 19 έως 46 τοις εκατό (ανάλογα με το έτος δειγματοληψίας) έφεραν το στέλεχος Wolbachia wAnga .
"Άλλοι έχουν βάλει Wolbachia σε κουνούπια και ήταν σε θέση να δείξουν ότι όταν είναι παρούσα έχει μια επίδραση στον περιορισμό των παρασίτων της ελονοσίας. Αλλά αυτό έγινε όλα σε ένα εργαστήριο ", λέει ο βιολόγος Λουτσιάνο Μορέιρα, από το Ίδρυμα Oswaldo Cruz της Βραζιλίας και το παγκόσμιο μη κερδοσκοπικού χαρακτήρα Εξάλειψη του δάγκειου πυρετού.
"Αυτή η ομάδα βρήκε έναν πληθυσμό στην Αφρική που ήταν φυσικά μολυσμένος, κάτι που είναι πολύ ενδιαφέρον. Σε πολλές περιοχές της Αφρικής, για παράδειγμα, η ελονοσία είναι ένα τεράστιο πρόβλημα ενώ σε άλλα μέρη δεν φαίνεται να είναι τόσο μεγάλο πρόβλημα. Ίσως αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα κουνούπια στις περιοχές αυτές είναι μολυσμένα με Wolbachia . Εδώ βρήκαν μια κατάσταση όπου αυτό μπορεί να συμβεί στον πραγματικό κόσμο και αυτό είναι πολύ σημαντικό και συναρπαστικό. "
Τα πονταρίσματα είναι υψηλά. Τα κουνούπια είναι από τους πιο θανατηφόρους εχθρούς του δικού μας είδους. Λόγω των ασθενειών που μεταφέρουν, αυτά τα παράσιτα αντιπροσωπεύουν περίπου 725.000 θανάτους κάθε χρόνο. Περίπου το 60% αυτών των θανάτων οφείλεται σε ελονοσία.
Το Wolbachia είναι ένα κοινό βακτήριο με πολλά διαφορετικά στελέχη. Μολύνει εκατομμύρια είδη ασπόνδυλων και περισσότερο από το ήμισυ όλων των εντόμων, αλλά μέχρι πρόσφατα δεν ήταν γνωστό ότι εμφανίστηκε στα κύρια κουνουπίδια που φέρουν ασθένεια.
Το Wolbachia δεν είναι μεταδοτικό σαν κρύο ιό. Μεταβιβάζεται μόνο από μητέρα σε απόγονο και το βακτήριο έχει κάποιους ενδιαφέροντες τρόπους να εξασφαλίσει το δικό του μέλλον.
Τα βακτήρια πειραματίζονται το αναπαραγωγικό σύστημα κουνουπιών. Όταν τα αρσενικά ζευγαρώνουν με θηλυκά που δεν έχουν το ίδιο στέλεχος, οι απόγονοί τους δεν είναι βιώσιμοι. Τα βακτήρια αποστειρώνουν αποτελεσματικά το σπέρμα του αρσενικού.
Τα μολυσμένα θηλυκά μπορούν να αναπαραχθούν με αρσενικά ζώα που φέρουν ένα αντίστοιχο στέλεχος Wolbachia ή μη μολυσμένα αρσενικά και θα μεταφέρουν το Wolbachia στους απογόνους τους σε κάθε περίπτωση. Αυτό δίνει στα μολυσμένα θηλυκά ένα αναπαραγωγικό πλεονέκτημα που τους επιτρέπει να εισβάλλουν σε έναν πληθυσμό εάν εισάγονται και να διαδίδουν ευρέως τη λοίμωξη.
Δεν είναι απολύτως σαφές ποιες φυσιολογικές μέθοδοι χρησιμοποιούν τα βακτήρια για να αναχαιτίσουν άλλες ασθένειες που θα πλήρωναν τους οικοδεσπότες των κουνουπιών τους. "Αυτά τα βακτήρια μπορεί με κάποιο τρόπο να τονώσουν το ανοσοποιητικό σύστημα κουνουπιών και να το καταστήσουν αποτελεσματικότερο στη θανάτωση παρασίτων της ελονοσίας. ή εναλλακτικά μπορούν να ανταγωνιστούν για πόρους [ίσως κρίσιμα λιπαρά οξέα όπως η χοληστερόλη] που απαιτούνται επίσης από το Plasmodium ", λέει ο Catteruccia.
Όποιος και αν είναι ο λόγος, γίνεται όλο και πιο σαφές ότι αυτές οι μέθοδοι μπορούν να είναι αποτελεσματικές.
Νωρίτερα αυτόν τον μήνα, ο Moreira συνυπέγραψε μια μελέτη στο Cell Host & Microbe που έδειξε ότι η Wolbachia εμπόδισε την εξάπλωση του ιού Zika. Η ομάδα του τράβηξε ανθρώπινο αίμα μολυσμένο με Zika σε κουνούπια, μερικά με μολύνσεις Wolbachia και μερικά χωρίς. Αυτοί με το Wolbachia κατέληξαν με πολύ λιγότερες μολύνσεις Zika.
Ο Catteruccia και οι συνάδελφοί του συνέλεξαν επίσης σάλιο από τα κουνούπια που είχαν μολυνθεί από το Zika και το έκαψαν σε άλλους. Μεταξύ των 80 κουνούπια χωρίς Wolbachia, 68 από αυτά (85%) απέκτησαν λοίμωξη Zika. Από τους 80 που μετέφεραν τη Wolbachia, κανένας από τους Zika δεν είχε συμβεί.
Αυτή η προκαταρκτική εργασία ήταν πολλά υποσχόμενη αλλά δεν προκαλεί έκπληξη. Άλλα έργα έχουν δείξει σημαντικές επιπτώσεις στον δάγκειο πυρετό, μια άλλη ασθένεια που εξαπλώνεται από τα ίδια είδη κουνουπιών.
Σε μια περίοδο δέκα εβδομάδων το 2011, ο Scott O'Neill του Πανεπιστημίου Monash (Αυστραλία) εξαπέλυσε σμήνη κουνουπιών που έχουν μολυνθεί από Wolbachia σε δύο πόλεις της Βόρειας Αυστραλίας, στο πλαίσιο της Εξάλειψης του Dengue.
Όχι μόνο τα έντομα επιβίωσαν, άκμασαν. Και ακόμα και σήμερα, τα περισσότερα κουνουπιέρες της Aedes aegypti στην περιοχή φέρουν το Wolbachia .
"Τώρα πέντε χρόνια αργότερα οι πληθυσμοί εξακολουθούν να είναι 85 ή 90 τοις εκατό θετικοί για το Wolbachia, έτσι διατηρούνται πραγματικά και δεν έχουν δει καμία τοπική μετάδοση δαγκείου στις περιοχές αυτές", λέει η Moreira.
Η εξάλειψη του Dengue λειτουργεί τώρα παρόμοια έργα στην Ινδονησία, το Βιετνάμ και την Κολούμπια. Η Moreira εκτελεί μία από δύο μικρές θέσεις στο Ρίο ντε Τζανέιρο της Βραζιλίας.
"Κάναμε κυκλοφορίες από τον Αύγουστο του περασμένου έτους έως τον Ιανουάριο του τρέχοντος έτους και τώρα βρίσκονται σε φάση παρακολούθησης", εξηγεί. "Κάθε εβδομάδα συλλέγουμε τα κουνούπια και οι αριθμοί μας δείχνουν ότι τουλάχιστον το 80% είναι μολυσμένο με Wolbachia, έτσι η λοίμωξη είναι βιώσιμη και αυτό είναι πολύ ελπιδοφόρο".
Ο Scott O'Neill προσθέτει ότι η Εξάλειψη του Dengue εργάζεται τώρα για να επεκτείνει την κλίμακα με πολύ μεγαλύτερες, τυχαιοποιημένες δοκιμές στην Ινδονησία και το Βιετνάμ.
"Ταυτόχρονα, ετοιμάζουμε μεγάλες αναπτυξιακές μονάδες πάνω από 1 έως 3 εκατομμύρια ανθρώπους στη Νότια Αμερική με στόχο να μάθουμε πώς να αναλάβουμε μεγάλες υλοποιήσεις από την άποψη της υλικοτεχνικής υποδομής, καθώς και να μειώσουμε το κόστος ανάπτυξης σε λιγότερο από 1 δολάριο ΗΠΑ ανά άτομο", προσθέτει.
Εν τω μεταξύ, η πρώτη εμπορική χρήση του βακτηριδίου για την καταπολέμηση της νόσου των κουνουπιών μπορεί να συμβεί ακριβώς εδώ στις Ηνωμένες Πολιτείες σε κλίμακα αυλής. Η EPA επανεξετάζει επί του παρόντος μια αίτηση από την εταιρεία MosquitoMate, εταιρεία βιοτεχνολογίας που ελπίζει να διαθέσει στην αγορά το Wolbachia ως στοχευμένο παρασιτοκτόνο κατά του κουνουπιού της Ασίας ( Aedes albopictus ).
Η μέθοδος MosquitoMate είναι να εκτρέφουν αρσενικά με Wolbachia, στη συνέχεια να τα απελευθερώσουν στην άγρια φύση (ή κατώφλι ενός ιδιοκτήτη σπιτιού) για να αναπαραχθούν με ντόπια θηλυκά. Επειδή κανένα από τα θηλυκά δεν φέρει φυσικά τα βακτηρίδια, όλα αυτά τα ζευγάρια θα πρέπει να είναι αποστειρωμένα και ελπίζουμε ότι οι πληθυσμοί θα βυθιστούν. Η εταιρεία, η οποία επωάστηκε στο Πανεπιστήμιο του Κεντάκυ, δοκιμάζει την προσέγγιση σε τρία διαφορετικά κράτη τα τελευταία τρία χρόνια και ανέφερε κάποια επιτυχία.
Η δημόσια περίοδος σχολίων σχετικά με την πρόταση έληξε στις 31 Μαΐου και έχει ληφθεί απόφαση.
Φυσικά τα βακτηρίδια δεν είναι η μόνη ενδιαφέρουσα επιλογή για τον έλεγχο της νόσου των κουνουπιών - υπάρχουν πολλά άλλα αποτρεπτικά και η μάχη με τα σφάλματα θα πάρει πιθανώς κάθε όπλο στο ανθρώπινο οπλοστάσιο. Καθώς το περιοδικό Smithsonian Magazine αυτού του μήνα καλύπτει τις λεπτομέρειες της ιστορίας, οι τεχνικές γονιδιακής επεξεργασίας θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία κουνούπι χωρίς νόσους - ή ακόμη και να εξαλείψουν εντελώς τα έντομα. Αλλά αυτή η μέθοδος είναι βέβαιο ότι θα είναι αμφιλεγόμενη και πιθανότατα δεν θα είναι πρακτική για ίσως μια δεκαετία.
Εν τω μεταξύ, τα βακτήρια Wolbachia, τα οποία δεν είναι ευρέως γνωστά, μπορεί να λειτουργούν ήδη στην άγρια φύση και θα μπορούσαν να συνεταιριστούν ευκολότερα για περαιτέρω κέρδη.
"Αν βρούμε φυσικούς πληθυσμούς κουνουπιών που έχουν Wolbachia μπορούμε να προσπαθήσουμε να βάλουμε αυτά τα κουνούπια σε άλλες περιοχές όπου η ελονοσία είναι ένα τεράστιο πρόβλημα", λέει ο Moreira. "Αυτός είναι ο τελικός στόχος, πολλοί άνθρωποι προσπαθούν να βρουν λύσεις για την ελονοσία και τις άλλες ασθένειες και νομίζω ότι η Wolbachia είναι μια πολύ ελπιδοφόρα προσέγγιση".
