Βακτήρια από την Κρήτη: Το Νέο «Όπλο» κατά των Κουνουπιών;

Μεσογειακά Βακτήρια από την Κρήτη Μπορεί να Κρύβουν τη Νέα Λύση για τα Κουνούπια

Ουάσιγκτον, D.C. — Οι ασθένειες που μεταδίδονται από τα κουνούπια σκοτώνουν περισσότερους από 700.000 ανθρώπους κάθε χρόνο, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, και ο έλεγχος των κουνουπιών που μεταδίδουν τις ασθένειες είναι εξαιρετικά δύσκολος. Τα περισσότερα είδη έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα σε όλες τις κύριες κατηγορίες συνθετικών εντομοκτόνων, πολλά από τα οποία εγκυμονούν κινδύνους τόσο για το περιβάλλον όσο και για την υγεία.

Τα βιοπαρασιτοκτόνα, τα οποία προέρχονται από ζωντανούς οργανισμούς, ενδέχεται να μετριάσουν την ανθεκτικότητα στα χημικά εντομοκτόνα και να προσφέρουν μια φιλική προς το περιβάλλον λύση για το μέλλον. Αυτή την εβδομάδα, στην επιστημονική επιθεώρηση Applied and Environmental Microbiology, ερευνητές αναφέρουν ότι βακτηριακά στελέχη που συλλέχθηκαν από την Κρήτη δρουν ως εντομοκτόνα κατά των κουνουπιών Culex pipiens molestus, τα οποία μπορούν να μεταδώσουν ανθρώπινους παθογόνους παράγοντες όπως τον ιό του Δυτικού Νείλου και τον ιό του πυρετού της Κοιλάδας του Ριφτ. Σε εργαστηριακές δοκιμές, εκχυλίσματα που περιείχαν μεταβολίτες παραγόμενους από 3 από αυτά τα στελέχη, σκότωσαν το 100% των προνυμφών κουνουπιών μέσα σε 24 ώρες από την έκθεση.

 Γιατί τα Βιοπαρασιτοκτόνα είναι το Μέλλον;

Αυτοί οι μεταβολίτες θα μπορούσαν να καθοδηγήσουν την ανάπτυξη βιοπαρασιτοκτόνων με ελάχιστες οικολογικές παρενέργειες, σημείωσαν οι ερευνητές. «Αποικοδομούνται ταχύτερα στο περιβάλλον και επομένως δεν συσσωρεύονται, ενώ συχνά δεν σκοτώνουν ένα τόσο ευρύ φάσμα διαφορετικών ειδών εντόμων όσο τα χημικά εντομοκτόνα», δήλωσε ο Δρ. Γεώργιος Δημόπουλος, μοριακός εντομολόγος και μικροβιολόγος στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη και στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) στην Κρήτη. Ο ίδιος συν-διηύθυνε τη νέα μελέτη, που διεξήχθη στην Κρήτη, μαζί με τον μοριακό βιολόγο Δρ. Ιωάννη Βόντα, στο ΙΜΒΒ.

Η έρευνα του Δρ. Δημόπουλου εστιάζει στα κουνούπια που μεταδίδουν ανθρώπινους παθογόνους παράγοντες. Τα τελευταία 15 χρόνια, η ομάδα του έχει βρει μικρόβια που παράγουν μεταβολίτες οι οποίοι παρεμβαίνουν στους παθογόνους που προκαλούν την ελονοσία και τον δάγκειο πυρετό, καθώς και ορισμένα βακτήρια που μπορούν να σκοτώσουν τα κουνούπια. Πιο πρόσφατα, ερευνούν βακτήρια που εξοντώνουν τα κουνούπια στην περιοχή της Μεσογείου, στο πλαίσιο του έργου MicroBioPest, που χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση.

Η Διαδικασία της Ανακάλυψης: Από το Χώμα στο Εργαστήριο

Για τη νέα μελέτη, συνέλεξαν 186 δείγματα από 65 τοποθεσίες σε όλη την Κρήτη. Τα δείγματα περιελάμβαναν επιφανειακό χώμα, χώμα από τις ρίζες φυτών, φυτικούς ιστούς, δείγματα νερού και νεκρά έντομα. Στη συνέχεια, εξέθεσαν προνύμφες C. pipiens molestus σε υδατικά διαλύματα που περιείχαν μερικά από τα πιο υποσχόμενα στελέχη που βρέθηκαν στα δείγματα. Περισσότερα από 100 από τα στελέχη σκότωσαν όλες τις προνύμφες κουνουπιών μέσα σε 7 ημέρες, και 37 από αυτά σκότωσαν τις προνύμφες μέσα σε 3 ημέρες. Αυτά τα 37 στελέχη αντιπροσώπευαν 20 γένη, πολλά από τα οποία δεν είχαν προηγουμένως αναγνωριστεί ως πιθανά βιοπαρασιτοκτόνα, δήλωσε ο Δρ. Δημόπουλος.

Περαιτέρω αναλύσεις έδειξαν ότι τα βακτήρια ταχείας δράσης σκότωσαν τις προνύμφες όχι μέσω μόλυνσης, αλλά μέσω της παραγωγής ενώσεων όπως πρωτεΐνες και μεταβολίτες. Αυτό είναι πολλά υποσχόμενο, σημείωσε ο Δρ. Δημόπουλος, διότι υποδηλώνει ότι ένα εντομοκτόνο που θα βασίζεται σε αυτά τα βακτήρια δεν θα εξαρτάται από τη διατήρηση των μικροβίων ζωντανών. Τα ευρήματα έχουν επιπτώσεις όχι μόνο στον έλεγχο των κουνουπιών, αλλά και στη χρήση ασφαλών βιοπαρασιτοκτόνων για τον έλεγχο γεωργικών παρασίτων.

Τα Επόμενα Βήματα και οι Μελλοντικές Προκλήσεις

Οι ερευνητές έχουν ήδη αρχίσει να μελετούν τη χημική φύση αυτών των εντομοκτόνων μορίων πιο προσεκτικά και να προσδιορίζουν εάν πρόκειται για πρωτεΐνες ή μεταβολίτες. Επίσης, χαρτογραφούν το φάσμα της παρασιτοκτόνου δράσης που επιδεικνύουν τα βακτήρια, συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου των στελεχών έναντι άλλων τύπων κουνουπιών που φέρουν παθογόνους, καθώς και έναντι εντόμων που αποτελούν γεωργικά παράσιτα.

Τα βιοπαρασιτοκτόνα συχνά αποικοδομούνται γρήγορα και απαιτούν πολλαπλές εφαρμογές, είπε ο Δρ. Δημόπουλος, και η εύρεση του σωστού τρόπου για τη σύνθεση και τη χορήγηση των ενώσεων θα αποτελέσει μελλοντική πρόκληση. Η νέα μελέτη αντιπροσωπεύει τη φάση της ανακάλυψης.

«Τώρα εισέρχεται στη φάση της βασικής επιστήμης για να κατανοήσουμε τις χημικές δομές και τους τρόπους δράσης των μορίων, και στη συνέχεια θα μεταβούμε σε μια πιο εφαρμοσμένη πορεία, στοχεύοντας πραγματικά στην ανάπτυξη ενός πρωτότυπου προϊόντος», είπε. «Υπάρχει μια σημαντική ώθηση προς την ανάπτυξη οικολογικά φιλικών παρασιτοκτόνων».

[via]