Forskere pleier en usannsynlig alliert i kampen mot mygg og de dødelige sykdommene de har med seg. Å infisere mygg med stammer av vanlige bakterier kan dempe insektenes evne til å bære og spre skjørter som dengue, gul feber og Zika, viser laboratoriestudier.
Relatert innhold
- Bidro avskoging til Zikas spredning?
- Hvorfor biter mygg noen mennesker mer enn andre?
Og nå ser det ut til at disse bakterieinfeksjonene, fra en slekt av mikrober kjent som Wolbachia, allerede er i arbeid i naturen og reduserer spredningen av malaria, i det minste i Vest-Afrika, noe som ikke hadde blitt sett før i den virkelige verden.
" Wolbachia ser ut til å virke som et naturlig malaria-kontrollmiddel, " sier molekylær entomolog Flaminia Catteruccia, fra Harvard University. ”Det virkelige omfanget av denne effekten er fremdeles ukjent, da vi bare testet en liten andel mygg. Det er fremdeles tidlige dager, men det er et lovende nytt verktøy som kan gi et viktig bidrag til vår kamp for utryddelse av malaria. ”
Catteruccia og kolleger undersøkte 221 kvinnelige mygg fra Anopheles, de viktigste vektorene av afrikansk malaria, som ble samlet inn fra hjem i Burkina Faso. De fant malariaparasitter hos 12 av dem, et forhold på fem prosent som stemmer overens med tidligere studier. Hele 116 av myggene derimot ble smittet med Wolbachia- bakterier, som hadde vært ukjent i arten før gruppen oppdaget det i 2014.
Men bare en enkelt mygg ble testet som positiv for både Wolbachia og malaria, noe som antydet at bakteriene effektivt forhindrer malariaparasitter fra å etablere seg i mygg der bakteriene er til stede, melder de i dag i Nature Communications .
Kvinnelige mygg smittet med Wolbachia la også egg og reproduserte raskere enn sine kolleger, noe som sannsynligvis hjalp spredningen av infeksjonen og dens anti-malariale fordeler i lokale lokalbefolkninger. En prøve på 602 mygg viste at fra 19 til 46 prosent (avhengig av prøveår ) hadde Wolbachia- stammen wAnga .
“Andre har satt Wolbachia i mygg og har kunnet vise at når den er til stede, har det en effekt på begrensningen av malariaparasitter. Men det hele ble gjort på et laboratorium, sier biolog Luciano Moreira fra Brasiliens Oswaldo Cruz-stiftelse og den globale non-profit Eliminate Dengue.
"Denne gruppen har funnet en befolkning i Afrika som var naturlig smittet, noe som er veldig interessant. I mange deler av Afrika, for eksempel, er malaria et enormt problem, mens det andre steder ikke ser ut til å være like stort problem. Det er kanskje fordi mygg i disse områdene er smittet med Wolbachia . Her fant de en situasjon der det kan skje i den virkelige verden, og det er veldig viktig og spennende. ”
Innsatsen er høy. Mygg er blant de dødeligste fiendene av vår egen art. På grunn av sykdommene de bærer, utgjør disse skadedyrene omtrent 725 000 dødsfall hvert år. Rundt 60 prosent av disse dødsfallene skyldes malaria.
Wolbachia er en vanlig bakterie med mange forskjellige stammer. Den smitter millioner av virvelløse arter og mer enn halvparten av alle insekter, men inntil nylig var det ikke kjent å forekomme i de viktigste sykdomsbærende myggartene.
Wolbachia er ikke smittsom som et kaldt virus. Den sendes bare fra mor til avkom, og bakterien har noen interessante måter å sikre sin egen fremtid på.
Bakteriene kaprer myggformeringssystemet. Når menn parer seg med kvinner som ikke bærer den samme belastningen, er avkommet ikke levedyktig. Bakteriene steriliserer effektivt hannens sæd.
Infiserte hunner kan reprodusere seg med hanner som har en matchende Wolbachia- stamme, eller uinfiserte hanner, og vil overføre Wolbachia til deres avkom i begge tilfeller. Dette gir infiserte kvinner en reproduktiv fordel som gjør at de kan invadere en populasjon hvis de blir introdusert og spre infeksjonen bredt.
Det er ikke helt klart hvilke fysiologiske metoder bakteriene bruker for å hindre andre sykdommer som vil trenge inn i myggvertene. “Disse bakteriene kan på en eller annen måte stimulere myggens immunsystem og gjøre det mer effektivt ved å drepe malariaparasitter. eller alternativt kan de konkurrere om ressurser [kanskje kritiske fettsyrer som kolesterol] som også er nødvendig av Plasmodium, sier Catteruccia.
Uansett årsak blir det stadig tydeligere at disse metodene kan være effektive.
Tidligere denne måneden var Moreira medforfatter av en studie i Cell Host & Microbe som viste at Wolbachia blokkerte spredningen av Zika-viruset. Hans gruppe matet menneskeblod smittet med Zika til mygg, noen med Wolbachia- infeksjoner og noen uten. De med Wolbachia endte opp med langt færre Zika-infeksjoner.
Catteruccia og kolleger samlet også spytt fra Zika-infiserte mygg og sprøytet den inn i andre. Blant de 80 myggene uten Wolbachia fikk 68 av dem (85 prosent) en Zika-infeksjon. Av de 80 som bærer Wolbachia, var det ingen som kontraherte Zika.
Dette forarbeidet var lovende, men ikke overraskende. Andre prosjekter har vist betydelig innvirkning på dengue, en annen sykdom spredt av samme myggart.
I løpet av en ti ukers periode i 2011 slapp Scott O'Neill fra Monash University (Australia) løs svermer av Wolbachia- infiserte mygg i to nord-australske byer som en del av Eliminate Dengue.
Ikke bare overlevde insektene, de trivdes. Og selv i dag har de fleste Aedes aegypti- mygg i regionen Wolbachia .
Fem år senere er befolkningen fremdeles 85 eller 90 prosent positive for Wolbachia, så det har virkelig blitt opprettholdt og de har ikke sett noen lokal overføring av dengue i disse områdene, sier Moreira.
Eliminate Dengue driver nå lignende prosjekter i Indonesia, Vietnam og Columbia. Moreira driver ett på to små lokasjoner i Rio de Janeiro, Brasil.
"Vi utgivelser fra august i fjor til januar i år og er nå i en overvåkningsfase, " forklarer han. "Hver uke samler vi mygg og antallet vårt viser at minst 80 prosent er smittet med Wolbachia, så infeksjonen er bærekraftig og det er veldig lovende."
Scott O'Neill legger til at Eliminate Dengue nå jobber for å utvide skalaen med mye større, randomiserte studier i Indonesia og Vietnam.
"Samtidig forbereder vi oss på store distribusjoner over 1 til 3 millioner mennesker i Sør-Amerika, med målet å lære å gjennomføre store distribusjoner logistisk, samt redusere kostnadene for distribusjon til under USD 1 per person, " legger han til.
I mellomtiden kan den første kommersielle bruken av bakterien for å bekjempe myggbåren sykdom forekomme rett her i USA i en bakgårdskala. EPA gjennomgår for tiden en søknad fra MosquitoMate, et bioteknologisk selskap som håper å markedsføre Wolbachia som et målrettet plantevernmiddel mot asiatisk tiger mygg ( Aedes albopictus ).
MosquitoMate-metoden er å avle hanner med Wolbachia, for så å slippe dem ut i naturen (eller huseierens bakgård) for å avle med lokale hunner. Fordi ingen av hunnene bærer bakteriene naturlig, bør alle disse parringene være sterile og forhåpentligvis vil populasjonene stupe. Selskapet, som ble inkubert ved University of Kentucky, har testet tilnærmingen i tre forskjellige stater de siste tre årene og rapportert om noen suksess.
Den offentlige kommentarperioden på forslaget ble avsluttet 31. mai, og en avgjørelse kommer.
Naturligvis er bakterier ikke det eneste spennende alternativet for å kontrollere myggbåren sykdom - det er mange andre avskrekkende midler, og det å slåss mot feilene vil sannsynligvis ta hvert våpen i det menneskelige arsenal. Ettersom Smithsonian Magazine dekker historien om denne måneden, kan genredigeringsteknikker brukes til å lage sykdomsfrie mygg - eller til og med utslette insektene helt. Men den metoden er sikkert kontroversiell, og vil sannsynligvis ikke være praktisk på et tiår.
I mellomtiden kan de stort sett usungne Wolbachia- bakteriene allerede være i arbeid i naturen, og de kan lettere brukes for ytterligere gevinster.
"Hvis vi kan finne naturlige bestander av mygg som har Wolbachia, kan vi prøve å sette myggene inn i andre områder der malaria er et enormt problem, " sier Moreira. "Dette er det endelige målet, mange mennesker prøver å finne løsninger for malaria og andre sykdommer, og jeg tror at Wolbachia er en veldig lovende tilnærming."
