Genetiske ændringer hjælper myg med at overleve pesticidangreb

I årtier, kemiske pesticider har været den vigtigste måde at bekæmpe insekter som f.eks Anopheles myggeart, der spreder malaria til mennesker. Desværre, insekterne har kæmpet tilbage, udviklende genetiske skjolde for at beskytte sig selv og deres afkom mod fremtidige angreb.

Den fascinerende række af genetiske ændringer, der giver pesticidresistens i Anopheles myg er gennemgået i en artikel offentliggjort i dag i Tendenser i parasitologi . Avisen er skrevet af Colince Kamdem, en postdoc, og to kolleger fra Institut for Entomologi ved University of California, Riverside. Resultaterne fremhæver samspillet mellem menneskelige indgreb, myg udvikling, og sygdomsudfald, og vil hjælpe videnskabsmænd med at udvikle nye strategier til at overvinde pesticidresistens.

I 2015 der var omkring 212 millioner malariatilfælde og anslået 429, 000 dødsfald på grund af malaria, ifølge Verdenssundhedsorganisationen. Mens øgede forebyggelses- og kontrolforanstaltninger har ført til en reduktion på 29 procent i malariadødelighed på globalt plan siden 2010, stigningen i pesticidresistente insekter understreger behovet for nye strategier. "En af de vigtigste hindringer for udryddelse af malaria er den enorme mangfoldighed og tilpasningsfleksibilitet i Anopheles myggearter, derfor en bedre forståelse af det genetiske, adfærdsmæssige, og økologiske faktorer, der ligger til grund for dens evne til at udvikle resistens, er nøglen til at kontrollere denne sygdom, " sagde Kamdem.

I Afrika syd for Sahara, flere faktorer, herunder den udbredte brug af langtidsholdbare insekticide net, indendørs restsprøjtning, eksponering for kemiske forurenende stoffer, urbanisering, og landbrugspraksis, bidrager til udvælgelsen af ​​malariamyg, der er meget resistente over for flere klasser af insekticider.

Kamdens artikel fremhæver flere måder, myg tilpasser sig til eksponering for insekticider. Fordelagtige mutationer i insekticidets målsted er en væsentlig kilde til resistens, fremhæver den direkte indvirkning af menneskelige indgreb på myggenomet. Andre mutationer øger aktiviteten af ​​enzymer, der nedbryder eller sekvestrerer insekticidet, før det når sit mål i cellen. I nogle tilfælde, myg ændrer deres adfærd for at undgå at komme i kontakt med pesticider.

"Disse ændringer sker ved det molekylære, fysiologisk og adfærdsmæssigt niveau, og der sker ofte flere ændringer på samme tid. Med tilgængeligheden af ​​DNA-sekventering kan vi nu lokalisere disse evolutionære ændringer på det genomiske niveau, " sagde Kamdem.

Kamdem sagde, at den høje genetiske diversitet blandt myggearter og deres evne til at bytte gener gør det vanskeligt at stoppe udviklingen af ​​insekticid-resistente grupper. Gendrevsystemer, der bruger genetiske metoder til at dræbe myg, forhindre dem i at yngle, eller forhindre dem i at overføre den malaria-fremkaldende parasit er under udvikling, men en bekymring er, at myg kan udvikle modstand mod disse teknikker, også. "Indsigten opnået fra den intensive brug af insekticider og dens indvirkning på myggegenomet vil være afgørende for en vellykket implementering af genredigeringssystemer som en ny tilgang til at kontrollere myggebårne sygdomme, " sagde Kamdem. "På grund af fremkomsten af ​​myggebårne sygdomme som Zika, flere lande implementerer, eller forbereder at implementere, vektorkontrolstrategier i stor skala. Et af de mest presserende behov er at designe evidensbaserede overvågningsværktøjer til at bekæmpe myggens uundgåelige modstand."