Vědci pečují o nepravděpodobného spojence v boji proti komárům a smrtelným chorobám, které nesou. Napadení komárů kmeny obyčejných bakterií může omezit schopnost hmyzu přenášet a šířit pohromy, jako je horečka dengue, žlutá horečka a Zika, ukazují laboratorní studie.
Související obsah
- Přispělo odlesňování k šíření Ziky?
- Proč komáři kousají některé lidi více než jiné?
A nyní se zdá, že tyto bakteriální infekce z rodu mikrobů známých jako Wolbachia již fungují v přírodě a snižují šíření malárie, alespoň v západní Africe, což v reálném světě nebylo dosud vidět.
"Zdá se, že Wolbachia působí jako přírodní látka proti malárii, " říká molekulární entomolog Flaminia Catteruccia z Harvardské univerzity. „Skutečný rozsah tohoto účinku je stále neznámý, protože jsme testovali pouze malou část komárů. Je to stále brzy, ale je to slibný nový nástroj, který může významně přispět k našemu boji za odstranění malárie. “
Catteruccia a její kolegové zkoumali 221 komárů Anopheles, hlavních vektorů africké malárie, které byly získány z domovů v Burkině Faso. Ve 12 z nich našli parazity malárie, což je poměr pěti procent shodný s předchozími studiemi. Naopak, neuvěřitelných 116 komárů bylo nakaženo bakteriemi Wolbachia, které byly u druhu neznámé před tím, než je skupina v roce 2014 spatřila.
Bylo však zjištěno, že pouze jediný komár testuje pozitivitu jak pro Wolbachii, tak pro malárii, což naznačuje, že bakterie účinně brání parazitům malárie v tom, aby se usadili v komárech, kde jsou přítomny.
Samice komárů infikovaných Wolbachií také snášely vejce a množily se rychleji než jejich protějšky, což pravděpodobně napomohlo šíření infekce a jejích antimalarických výhod v celé místní populaci. Vzorek 602 komárů ukázal, že od 19 do 46 procent (v závislosti na roce vzorku) nesl kmen Wolbachia wAnga .
"Jiní vložili Wolbachii do komárů a dokázali ukázat, že když je přítomna, má to vliv na omezení parazitů malárie." To se ale stalo v laboratoři, “říká biolog Luciano Moreira z brazilské nadace Oswaldo Cruz a globální neziskové Eliminate Dengue.
„Tato skupina našla v Africe přirozeně nakaženou populaci, což je velmi zajímavé. Například v mnoha částech Afriky je malárie obrovským problémem, zatímco na jiných místech se nezdá být tak velkým problémem. Možná je to proto, že komáři v těchto oblastech jsou infikováni Wolbachií . Zde našli situaci, kdy by se to mohlo stát ve skutečném světě a to je velmi důležité a vzrušující. “
V sázce jsou vysoké. Komáři patří mezi nejsmrtelnější nepřátele našeho vlastního druhu. Vzhledem k chorobám, které přenášejí, představují tyto škůdce každoročně zhruba 725 000 úmrtí. Asi 60 procent těchto úmrtí je způsobeno malárií.
Wolbachia je běžná bakterie s mnoha různými kmeny. Napadá miliony bezobratlých druhů a více než polovinu všech druhů hmyzu, ale až donedávna nebylo známo, že se vyskytují u hlavních druhů komárů nesoucích chorobu.
Wolbachia není nakažlivá jako studený virus. Je předáván pouze z matky na potomka a bakterie má několik zajímavých způsobů, jak zajistit svou vlastní budoucnost.
Bakterie unesou reprodukční systém komárů. Když se muži spojí se ženami, které nese stejný kmen, jejich potomci nejsou životaschopní. Bakterie účinně sterilizují mužské sperma.
Infikované ženy se mohou rozmnožovat u samců nesoucích odpovídající kmen Wolbachia nebo u neinfikovaných samců a v obou případech předají Wolbachii svému potomstvu. To dává infikovaným ženám reprodukční výhodu, která jim umožňuje napadnout populaci, pokud je zavedena a šíří infekci široce.
Není zcela jasné, jaké fyziologické metody bakterie používají k potlačení dalších nemocí, které by se vrhaly na jejich hostitele komárů. "Tyto bakterie mohou nějak stimulovat imunitní systém komárů a učinit jej účinnějším při zabíjení parazitů malárie; nebo alternativně mohou soutěžit o zdroje [možná kritické mastné kyseliny, jako je cholesterol], které Plasmodium také potřebuje, “říká Catteruccia.
Ať už je důvod jakýkoli, je stále jasnější, že tyto metody mohou být účinné.
Začátkem tohoto měsíce Moreira spolupracovala na studii Cell Host & Microbe, která ukázala, že Wolbachia blokovala šíření viru Zika. Jeho skupina krmila lidskou krev infikovanou Zikou komárům, jiné s infekcemi Wolbachia a jiné bez. Lidé s Wolbachií skončili s mnohem menším počtem infekcí Zika.
Catteruccia a jeho kolegové také shromažďovali sliny z komárů infikovaných Zika a injektovali je ostatním. Z 80 komárů bez Wolbachie 68 z nich (85 procent) získalo infekci Zika. Z 80, kteří přepravovali Wolbachii, žádný Zika najal.
Tato předběžná práce byla slibná, ale nepřekvapivá. Jiné projekty prokázaly významné dopady na dengue, další chorobu šířenou stejným druhem komárů.
Během deseti týdnů v roce 2011 uvolnil Scott O'Neill z Monash University (Austrálie) roje komárů infikovaných Wolbachií do dvou severních australských měst jako součást Eliminate Dengue.
Hmyz nejenže přežil, ale prospíval. A dodnes většina komárů Aedes aegypti v oblasti nese Wolbachii .
"O pět let později jsou populace pro Wolbachii stále 85 nebo 90 procent pozitivní, takže je to opravdu udržováno a v těchto oblastech neviděli místní přenos horečky dengue, " říká Moreira.
Eliminate Dengue nyní realizuje podobné projekty v Indonésii, Vietnamu a Kolumbii. Moreira provozuje jedno ze dvou malých míst v brazilském Rio de Janeiro.
"Uvolnili jsme vydání od srpna loňského roku do ledna tohoto roku a nyní jsme ve fázi sledování, " vysvětluje. "Každý týden sbíráme komáry a naše čísla ukazují, že nejméně 80 procent je infikováno Wolbachií, takže infekce je udržitelná a to je velmi nadějné."
Scott O'Neill dodává, že Eliminate Dengue nyní pracuje na rozšíření škály o mnohem větší, randomizované pokusy v Indonésii a Vietnamu.
"Zároveň se připravujeme na velká nasazení více než 1 až 3 miliony lidí v Jižní Americe s cílem naučit se, jak provádět velká nasazení logisticky, a snížit náklady na nasazení pod 1 USD na osobu, " dodává.
Mezitím by se zde mohlo ve Spojených státech na dvorku objevit první komerční využití bakterie v boji proti chorobám přenášeným komáry. EPA v současné době přezkoumává aplikaci MosquitoMate, biotechnologické společnosti, která doufá, že bude na trhu Wolbachia jako cílený pesticid proti komárovi tygrovitému ( Aedes albopictus ).
Metoda MosquitoMate spočívá v chovu samců s Wolbachií a jejich vypuštění do divočiny (nebo na dvorek domů), kde se chovají s místními samicemi. Protože žádná z žen přirozeně nese bakterie, všechny tyto splynutí by měly být sterilní a doufejme, že populace klesne. Společnost, která byla inkubována na University of Kentucky, testovala přístup ve třech různých státech za poslední tři roky a vykázala určitý úspěch.
Období pro veřejné připomínky k návrhu skončilo 31. května a chystáme rozhodnutí.
Baktérie samozřejmě nejsou jedinou zajímavou možností kontroly nemocí přenášených komárem - existuje spousta dalších odstrašujících prostředků a bojovat s chybami pravděpodobně vezme každou zbraň do lidského arzenálu. Vzhledem k tomu, že se tento měsíc časopis Smithsonian Magazine zabývá podrobnostmi o příběhu, bylo by možné použít techniky genové úpravy k vytvoření komárů bez výskytu nemocí - nebo dokonce zcela zničit hmyz. Tato metoda je však určitě kontroverzní a pravděpodobně nebude po desetiletí praktická.
Mezitím mohou být převážně nezpracované Wolbachia bakterie již v divočině a mohou být snadněji kooptovány pro další zisky.
"Pokud najdeme přírodní populace komárů, které mají Wolbachii, můžeme se pokusit umístit tyto komáry do jiných oblastí, kde je malárie obrovským problémem, " říká Moreira. "To je konečný cíl, mnoho lidí se snaží najít řešení malárie a dalších nemocí a myslím si, že Wolbachia je velmi slibný přístup."
