Korištenje bakterija za kontrolu populacije komaraca može smanjiti rizik od infekcije.
Prevencija infekcija primarni je cilj svakog čovjeka. Srećom, to je relativno jednostavno uz pridržavanje osnovne higijene, osobnog distanciranja i korištenje metoda barijere. Ali kada patogen dolazi od kukca, a ne od životinje ili drugog čovjeka, način prevencije može biti izazov.
U slučaju Zika virusa, glavni put širenja su komarci. The Aedes vrste nose virus i tada mogu zaraziti svakoga jednostavnim ugrizom. To znači da prevencija zahtijeva kontrolne radnje izvan uobičajenih metoda. Duga odjeća i repelenti za insekte dobri su za pojedinca, dok je zamagljivanje uobičajena praksa za zaštitu stanovništva. Ipak, oni možda neće biti dovoljni da zaustave širenje ovog virusa, koji se sada smatra javnozdravstvenim hitnim slučajem.
Možda postoji druga, prirodnija opcija. Umjesto korištenja kemikalija, uvođenje bakterije u populaciju može pomoći u suzbijanju populacije komaraca. Postoji jedan poseban rod, poznat kao
Wolbachia, koji nosi potencijal desetkovanja populacije komaraca smanjenjem njihove stope razmnožavanja.Kako bih saznala više o bakteriji i kako bi mogla pomoći u borbi protiv zike (i drugih bolesti koje prenose komarci), obratila sam se dr. Gordani Rašić. Ona je znanstveni suradnik u Grupi za istraživanje štetočina i prilagodbe okoliša koja se nalazi na Institutu Bio21 Sveučilišta u Melbourneu u Australiji. Prema njezinu mišljenju, bakterije bi mogle predstavljati jednu od najboljih opcija za suzbijanje komaraca.
“Wolbachia promoviraju se kao a prirodni metoda kontrole jer su te bakterije već raširene u populaciji komaraca”, kaže ona. "Oni manipuliraju biologijom svojih domaćina i mi možemo iskoristiti te učinke za smanjenje broja komaraca na nekoliko načina."
Prema nekim procjenama, bakterija se može naći u više od tri četvrtine vrsta kukaca na Zemlji, predstavlja jedan od najuspješnijih i najuspješnijih bakterijskih simbionta u prirodi. Kako objašnjava Rašić, bakterija se također može koristiti kao patogen zahvaljujući svom specijaliziranom mehanizmu za kontrolu razmnožavanja komaraca.
“Wolbachia modificirati spermu komaraca i spriječiti normalan embrionalni razvoj osim ako se iste bakterije ne nalaze iu jajima. Ova pojava se zove citoplazmatske nekompatibilnosti (CI). Ako pustite veliki broj Wolbachia- da se zaraženi mužjaci pare s divljim ženkama koje ne nose ovu infekciju, CI će uzrokovati umiranje njihovih potomaka. Ponovljeno puštanje mužjaka neizravno sterilizira većinu ženki i dovodi do kolapsa populacije.”
Citoplazmatska nekompatibilnost poznata je od 1960-ih. Međutim, kada je slična verzija ove tehnike pokušana u 1970-ih, rezultati su bili samo djelomično uspješni. Ali za Rašića, ova posljedica mikrobne infekcije samo je jedan od mogućih načina za suzbijanje komaraca.
“Drugi pristup koristi Wolbachia sojevi koji se nekontrolirano razmnožavaju unutar tkiva kukaca i na kraju ubijaju svog domaćina. Jedan takav soj poznat kao kokice prenesen s octene mušice na najsnažnijeg vektora zike i denga groznice, komarca Aedes aegypti. To je učinjeno kako bi se smanjio životni vijek komaraca i eliminirale starije ženke koje su najveći prijenosnici virusa. Još jedna korisna značajka kokice soj je taj što čini jajašca komaraca u mirovanju vrlo osjetljiva na sušu, što se može koristiti za uništavanje lokalne populacije tijekom sušnih mjeseci.”
Ovaj dvosmjerni pristup čini Wolbachia prilično obećavajuće u smislu kontrole populacije komaraca, posebno u epidemijama koje se brzo šire poput Zika virusa. Što se tiče procesa uvođenja vrste na mjesta kao što su Karipsko i Pacifičko otočje, Rašić predviđa jednostavan protokol koji bi se mogao pokrenuti gotovo odmah.
“Prvi korak je širenje štetnog soja poput kokice kroz cijelu populaciju komaraca dok traje kišna sezona. To se postiže puštanjem mužjaka i ženki zaraženih kokicama. Zaraženi mužjaci pare se s lokalnim ženkama i neizravno ih steriliziraju putem CI, dok zaražene ženke prenose dalje Wolbachia svojim potomcima bez obzira s kim se pare. Time se stvara snažan pogon koji omogućuje Wolbachia izvršiti invaziju stanovništva.
“U sljedećoj sušnoj sezoni odrasle jedinke umiru, ali njihova jaja ostaju u suhim posudama, bačvama i drugim posudama za uzgoj, čekajući sljedeću veliku kišu. Inače bi jaja lako preživjela nekoliko mjeseci suše, ali infekcija kokicama oslabi njihovu ljusku i jaja uginu u roku od nekoliko tjedana.”
Iako to još nije provedeno u većem opsegu, Rašićevi kolege već su izveli terenski kavez eksperimenti dokazati da ova metoda radi. U studiji iz prošle godine, pokazali su da ova tehnika može uništiti populaciju u regijama s izraženom sušnom sezonom, ostavljajući male šanse za nevolje u ljudskoj sferi. U mjestima kao što je Brazil sa značajnim oborinama tijekom cijele godine, populacija pada samo s muškarcima Wolbachia izdanja je bolja opcija.
Korištenje prirodnih patogenih sposobnosti Wolbachia može se činiti kao savršen izbor za kontrolu. Ipak, kao i kod svakog ekološkog uvoda, postoji zabrinutost zbog neželjenih posljedica. Za Rašića to nije značajan problem prvenstveno zbog činjenice da je bakterija široko rasprostranjena i što je još važnije, nije vjerojatno da će se patogeni soj proširiti izvan ciljne zone.
“Zbog njihovog štetnog djelovanja na domaćine, Wolbachia naprezanja poput kokice ne mogu lako napasti populacije komaraca. Trebate pustiti veliki broj komaraca oko tri mjeseca, a za to vrijeme gotovo udvostručite broj odraslih jedinki. Iako je ovo povećanje samo privremeno, može biti previše neugodno za ljude koji žive u regijama s već velikom populacijom komaraca. To nije problem za strategiju koja se oslanja na puštanje samo muškaraca jer mužjaci komarca ne grizu.”
Privremena priroda uvođenja značajno pomaže smanjiti šanse za ekološke promjene osim pada populacije komaraca. Jedina mana je potreba za ponavljanjem. Ipak, Rašić to vidi kao dobru ravnotežu između trenutnih potreba za javnom sigurnošću i dugoročne ekološke održivosti.
“Nakon što srušite lokalne populacije komaraca, imigracija novih komaraca u to područje odredit će koliko brzo treba ponoviti proces. Čak iako Aedes komarci tijekom svog života ne lete više od nekoliko stotina metara, mogu se raspršiti tisućama kilometara putem zrakoplova, brodova i drugih prijevoznih sredstava. Stoga, WolbachiaKampanje iskorjenjivanja morale bi biti češće u područjima koja nisu izolirana ili nemaju strogu kontrolu karantene.”
Obećanje od Wolbachia je super, no u uvjetima trenutne epidemije zike, vrijeme je značajan prioritet. "Prikladan Wolbachia sojevi za iskorjenjivanje glavnih Zika vektora već su dostupni”, kaže Rašić. No, kako ističe, postoje i drugi čimbenici koji bi mogli odgoditi njihovu upotrebu. "Za izdanja na terenu, potrebno nam je lokalno regulatorno odobrenje, vrijeme i resursi za organizaciju i provedbu kampanja."
Iako to može značiti da Zika val u Americi možda neće biti zaustavljen Wolbachia, Rašić sugerira da bi rad mogao pomoći u sprječavanju da virus postane pandemija. “Trenutni Zika val se širi, ali bi mogao biti potisnut u određenim dijelovima Australije, Indonezije i Vijetnama, jer prethodni Wolbachia oslobađa imunizirani lokalni Aedes aegypti komarci protiv virusa denge i njihovih bliskih srodnika kao što je Zika."
