Forskere plejer en usandsynlig allieret i kampen mod myg og de dødbringende sygdomme, de bærer. At inficere myg med stammer af en almindelig bakterie kan bremse insektenes evne til at bære og sprede skider som dengue, gul feber og Zika, viser laboratorieundersøgelser.
Relateret indhold
- Bidrog skovrydning til Zikas spredning?
- Hvorfor bider myg nogle mennesker mere end andre?
Og nu ser det ud til, at disse bakterieinfektioner, fra en slægt af mikrober, der kaldes Wolbachia, allerede er i arbejde i naturen, hvilket reducerer spredningen af malaria, i det mindste i Vestafrika, noget, som ikke før var set i den virkelige verden.
” Wolbachia ser ud til at virke som et naturligt malariakontrolmiddel, ” siger molekylær entomolog Flaminia Catteruccia fra Harvard University. ”Det rigtige omfang af denne effekt er stadig ukendt, da vi kun testede en lille del af myg. Det er stadig tidlige dage, men det er et lovende nyt værktøj, der kan give et vigtigt bidrag til vores kamp for udryddelse af malaria. ”
Catteruccia og kolleger undersøgte 221 anopheles- kvindelige myg, de vigtigste vektorer af afrikansk malaria, som blev indsamlet fra hjem i Burkina Faso. De fandt malariaparasitter i 12 af dem, et forhold på fem procent, der var i overensstemmelse med tidligere undersøgelser. Hele 116 af mygterne var derimod inficeret med Wolbachia- bakterier, som havde været ukendt i arten, før gruppen opdagede det i 2014.
Men det blev konstateret, at en enkelt myg testede positivt for både Wolbachia og malaria, hvilket antyder, at bakterierne effektivt forhindrer malariaparasitter fra at etablere sig i myg, hvor bakterien er til stede, rapporterer de i dag i Nature Communications .
Kvindelige myg inficeret med Wolbachia lagde også æg og reproducerede hurtigere end deres kolleger, hvilket sandsynligvis hjalp spredningen af infektionen og dens anti-malariale fordele i de lokale populationer. En prøve på 602 myg viste, at fra 19 til 46 procent (afhængigt af prøveåret ) bærer Wolbachia- stammen wAnga .
”Andre har sat Wolbachia i myg og har været i stand til at vise, at når den er til stede, har det en effekt på begrænsningen af malariaparasitter. Men det hele blev gjort i et laboratorium, ”siger biolog Luciano Moreira fra Brasiliens Oswaldo Cruz-stiftelse og den globale non-profit Eliminate Dengue.
”Denne gruppe har fundet en befolkning i Afrika, der var naturligt inficeret, hvilket er meget interessant. I mange dele af Afrika er for eksempel malaria et enormt problem, mens det andre steder ikke ser ud til at være så stort et problem. Måske er det fordi myg i disse områder er inficeret med Wolbachia . Her fandt de en situation, hvor det kunne ske i den virkelige verden, og det er meget vigtigt og spændende. ”
Indsatsen er høj. Myg er blandt de mest dødbringende fjender af vores egen art. På grund af de sygdomme, de bærer, tegner disse skadedyr sig for omkring 725.000 dødsfald hvert år. Cirka 60 procent af disse dødsfald skyldes malaria.
Wolbachia er en almindelig bakterie med mange forskellige stammer. Det inficerer millioner af hvirvelløse arter og mere end halvdelen af alle insekter, men indtil for nylig var det ikke kendt for at forekomme i de vigtigste sygdomsbærende myggearter.
Wolbachia er ikke smitsom som en kold virus. Den overføres kun fra mor til afkom, og bakterien har nogle interessante måder at sikre sin egen fremtid på.
Bakterierne kaprer myggenes reproduktionssystem. Når mænd parrer sig med hunner, der ikke bærer den samme stamme, er deres afkom ikke levedygtige. Bakterierne steriliserer effektivt mandens sæd.
Inficerede hunner kan reproducere sig med mænd, der bærer en matchende Wolbachia- stamme eller uinficerede hanner, og vil i begge tilfælde overføre Wolbachia til deres afkom. Dette giver inficerede hunner en reproduktiv fordel, der giver dem mulighed for at invadere en population, hvis de introduceres og spreder infektionen bredt.
Det er ikke helt klart, hvilke fysiologiske metoder bakterierne bruger for at modvirke andre sygdomme, der ville trænge ind i deres mygværter. ”Disse bakterier kan på en eller anden måde stimulere myggenimmunsystemet og gøre det mere effektivt til at dræbe malariaparasitter; eller alternativt kan de konkurrere om ressourcer [måske kritiske fedtsyrer som kolesterol], som også Plasmodium har brug for, ”siger Catteruccia.
Uanset årsagen bliver det stadig mere tydeligt, at disse metoder kan være effektive.
Tidligere denne måned var Moreira medforfatter til en undersøgelse i Cell Host & Microbe, der viste, at Wolbachia blokerede spredningen af Zika-virussen. Hans gruppe fodrede humant blod inficeret med Zika til myg, nogle med Wolbachia- infektioner og nogle uden. De med Wolbachia endte med langt færre Zika-infektioner.
Catteruccia og kolleger indsamlede også spyt fra Zika-inficerede myg og injicerede det i andre. Blandt de 80 myg uden Wolbachia erhvervede 68 af dem (85 procent) en Zika-infektion. Af de 80, der medbragte Wolbachia, kontraherede ingen Zika.
Dette indledende arbejde var lovende, men ikke overraskende. Andre projekter har vist betydelig indflydelse på dengue, en anden sygdom spredt af den samme mygeart.
I løbet af en periode på 10 uger i 2011 frigav Scott O'Neill fra Monash University (Australien) sværme af Wolbachia- inficerede myg i to nordlige australske byer som en del af Eliminate Dengue.
Ikke kun overlevede insekterne, de trivedes. Og selv i dag bærer de fleste af Aedes aegypti- myg i regionen Wolbachia .
”Nu fem år senere er befolkningen stadig 85 eller 90 procent positive for Wolbachia, så det er virkelig blevet opretholdt, og de har ikke set nogen lokal transmission af dengue i disse områder, ” siger Moreira.
Eliminate Dengue driver nu lignende projekter i Indonesien, Vietnam og Columbia. Moreira kører et på to små lokationer i Rio de Janeiro, Brasilien.
”Vi frigav os fra august sidste år til januar i år og er nu i en overvågningsfase, ” forklarer han. ”Hver uge samler vi myg, og vores antal viser, at mindst 80 procent er inficeret med Wolbachia, så infektionen er bæredygtig, og det er meget lovende.”
Scott O'Neill tilføjer, at Eliminate Dengue nu arbejder på at udvide skalaen med meget større, randomiserede forsøg i Indonesien og Vietnam.
”Samtidig forbereder vi os på store udsendelser over 1 til 3 millioner mennesker i Sydamerika med det mål at lære at udføre store indsættelser logistisk såvel som at reducere udgifterne til distribution til under US $ 1 pr. Person, ” tilføjer han.
I mellemtiden kan den første kommercielle brug af bakterien til bekæmpelse af myggebåren sygdom forekomme lige her i USA i en baghaven skala. EPA gennemgår i øjeblikket en ansøgning fra MosquitoMate, en biotekvirksomhed, der håber at markedsføre Wolbachia som et målrettet pesticid mod asiatisk tiger myg ( Aedes albopictus ).
MosquitoMate-metoden er at avle hanner med Wolbachia og derefter frigive dem i naturen (eller en husejers baghave) for at avle med lokale hunner. Fordi ingen af kvinderne naturligt bærer bakterierne, bør alle disse parringer være sterile, og forhåbentlig springer populationerne ned. Virksomheden, der blev inkuberet på University of Kentucky, har testet fremgangsmåden i tre forskellige stater i de sidste tre år og rapporteret om en vis succes.
Den offentlige kommentarperiode til forslaget sluttede den 31. maj, og der træffes en beslutning.
Naturligvis er bakterier ikke den eneste spændende mulighed for at kontrollere mygbåren sygdom - der er masser af andre afskrækkende midler, og at bekæmpe bugs vil sandsynligvis tage ethvert våben i det menneskelige arsenal. Da Smithsonian Magazine dækker historiens detaljer i denne måned, kunne genredigeringsteknikker bruges til at skabe sygdomsfri myg - eller endda udslette insekterne helt. Men denne metode er helt sikkert kontroversiel og vil sandsynligvis ikke være praktisk i måske et årti.
I mellemtiden kan de stort set usungne Wolbachia- bakterier allerede være i arbejde i naturen og kan muligvis lettere vælges for yderligere gevinster.
”Hvis vi kan finde naturlige bestande af myg, der har Wolbachia, kan vi prøve at sætte disse myg i andre områder, hvor malaria er et enormt problem, ” siger Moreira. ”Dette er det endelige mål, mange mennesker forsøger at finde løsninger på malaria og de andre sygdomme, og jeg synes, at Wolbachia er en meget lovende tilgang.”
