Eksperimentell plantevernmiddel kunne stoppe mygg ved å ha på seg immunsystemene

Med all respekt for pestrotter er myggene de mest beryktede sykdomsbærerne på planeten. Deres bite overfører dødelige infeksjoner, inkludert malaria, gul feber, West Nile-virus, denguefeber og Zika-viruset. Verdens helseorganisasjon anslår at mygg er ansvarlig for millioner av dødsfall og hundrevis av millioner tilfeller hvert år, noe som gjør at disse skadedyrene er en av de største og viktigste helsemessige utfordringene i verden i dag.

Pesticider er en åpenbar måte å redusere myggpopulasjoner på, men vi løper inn i det samme problemet her som vi har med antibiotikaresistente bakterier. Ja, plantevernmidler vil tørke ut noen av myggene, men de som overlever, har naturlig tøffere immunsystemer som er i stand til å motstå plantevernmidler. De vil overføre deres motstand mot sine avkom, noe som betyr at plantevernmidler blir mindre og mindre effektive med hver generasjon. Dette er overlevelse av de fitteste på sitt mest grunnleggende. Verre, sprøyting av mer plantevernmidler for å kompensere for myggets motstand ødelegger bare miljøet. Bruk av bakteriebasert "biopesticid" kan hjelpe, men selv det kan skade miljøet hvis det sprøytes med høyt nok nivå.

Nå jobber forskere ved Belgias universitet i Leuven på en genial måte å i hovedsak hack myggets immunsystem og redusere motstanden deres. I naturen, gir insekter som backswimmer ut kjemiske signaler som mygg kan gi mening om at rovdyr er i nærheten. Dette skaper et stressrespons som i siste instans svekker myggets pesticidresistens.

"Organismene reagerer på mulig predasjon (når man senserer rovdyr) med et fly eller kamprespons, eller de holder seg så ubarmhjertig som mulig for ikke å bli oppmerksom på rovdyret, forteller forsker Lin Op de Beeck ved Universitetet i Leuven Omvendt. Hun forklarer at disse kjemiske responsene forårsaker mygg å bruke energi, og å unngå rovdyr gir ofte ikke nok tid til å finne mat. "Dette vil alle resultere i mindre energi tilgjengelig, derfor vil all energi gå for å opprettholde basale funksjoner i stoffskiftet og sørge for ikke å bli spist."

Op de Beeck sier at de komplekse molekylene som består av insektets immunsystem, er noen av de mest energikrevende å produsere, slik at tvinge myggs energi andre steder raskt vil kompromittere deres motstand. Forskere har nylig funnet ut hvordan man lager kunstige rovdyr, og nå har Op de Beeck kombinert disse syntetiske tegnene med biopesticide Bti, og skaper et potensielt kraftig nytt våpen mot mygg.

Resultatene fra et laboratorieforsøk var lovende. Rovdyr-signaler så svekket myggets motstand at selv en ikke-dødelig dose av Bti hadde høy dødelighet. Myggene som overlevde, hadde permanent kompromittert immunsystem, noe som betyr at de var mindre tilbøyelige til å leve lenge nok til å opprettholde parasittene de gjennomførte gjennom inkubasjonsperioden.

Men kan myggpopulasjoner bli motstandsdyktige mot en cocktail av Bti og syntetiske rovdyrklipper akkurat som de har med andre plantevernmidler? Det er her naturlig utvalg fungerer nå til vår fordel, ifølge Op de Beeck. "Å oppnå motstand mot syntetiske / naturlige rovdyr-signaler er veldig maladaptiv fordi, når man senserer en rovdyr, bør byttearter være våken for ikke å bli spist," forteller hun Omvendt. "Derfor blir det motstandsdyktig mot rovdyr-signaler sannsynligvis ikke skje."

Med andre ord tjener rovdyrklipper fortsatt et viktig formål i å unngå, rovdyr. Mygg som er naturlig motstandsdyktige mot rovdyr-signaler, kan gjøre det bedre når de kommer i kontakt med dette suppe-pesticidet, men de er også mye mer sannsynlig å bli spist av en backswimmer lenge før da. Som en tilleggsbonus betyr det at vi kan spraye mye lavere doser av biopesticider, noe som vil redusere trykket på myggpopulasjoner for å tilpasse og redusere utviklingen av resistens mot biopesticider.

Det er på tide å teste det i naturen

Det neste skrittet vil være for forskerne å ta sin cocktail ut av laboratoriet og ut i naturen. Selv om disse foreløpige resultatene i laboratoriet er lovende, garanterer det ikke at plantevernmidler vil være like vellykkede i naturen, hvor mange forskjellige faktorer - for eksempel mattilgjengelighet og temperatur - kan påvirke hvor godt plantevernmidler fungerer. Op de Beeck er optimistisk at teamet hennes er på rette spor mot å finne et bedre, mer miljøvennlig plantevernmiddel.

"Det er viktig med den økende bekymringen for Bti å investere i å skape nye strategier som kan føre til en mer effektiv og mer bærekraftig bruk av dette biologiske plantevernmiddelet på lang sikt, fordi det er et godt alternativ til kjemiske plantevernmidler, sier hun. "Og kombinasjonen med syntetiske rovdyr-signaler synes å være en svært lovende måte å gå fremover, fordi de øker toksisiteten til Bti og forringer mygg-immunsystemet."

Hvis hun har rett, kan helsemessige fordeler være uberegnelige. Vel, det er ikke helt sant - men beregningene må begynne i millioner av liv.