Bolesti koje prenose komarci ostaju veliki izazov koji svake godine preti milionima ljudi od bolesti kao što su malarija, denga, zika i čikungunja.
Da bi razvili strategiju kontrole komaraca sa minimalnim ekološkim otiskom, biohemičari i entomolozi sa Univerziteta u Arizoni su pioniri u novom pristupu koristeći jedinstveno alkalno okruženje creva larve komaraca. Koristeći specijalno dizajnirana hemijska jedinjenja, tim je selektivno modifikovao crevne proteine larvi komaraca, označavajući značajan napredak u borbi protiv bolesti koje prenose komarci.
Studija je objavljena u četvrtak, 14. marta, u časopisu Američkog hemijskog društva.
Iz perspektive javnog zdravlja, tradicionalne metode kontrole komaraca su se suočile sa preprekama. Komarci razvijaju otpornost na najčešće korišćene insekticide, rekao je Michael Riehle, profesor na Odeljenju za entomologiju UArizone i viši autor rada.
„Snalaženje jedinstvenih ciljeva protiv larvi komaraca je moćno oruđe jer otpor nastavlja da se razvija u odnosu na trenutne pristupe“, rekao je Riehle.
„Naišli smo na neka hemijska jedinjenja koja su imala jedinstvenu reaktivnost pri visokom (osnovnom) pH i znali smo da larve komaraca imaju ovo jedinstveno okruženje visokog pH“, rekao je Džon Dževet, vanredni profesor na Odseku za hemiju i biohemiju.
Dvoje bivših postdiplomaca na Odseku za hemiju i biohemiju, Lindzi Guzman i Anjali Vijetunge, vodili su studiju.
Tim je dizajnirao hemijska jedinjenja poznata kao zaštićeni triazabutadieni koja su neaktivna u normalnim uslovima. Ali u okruženjima sa visokim pH kao što su creva larve komaraca, jedinjenja oslobađaju visoko reaktivne molekule zvane aril diazonijum joni, koji se zatim vezuju za proteine creva larve i modifikuju ih.
„Ove molekule možete uporediti sa životinjama sa njuškama. Kada se njuške uklone pri visokom pH, mogu se zakačiti za proteine u njihovoj blizini“, rekao je Dževet.
Modifikovani proteini su označeni fluorescentnim markerima kroz visoko efikasan proces hemijskog povezivanja. Fluorescentni markeri su poslužili da potvrde da su ove dizajnerske sonde ušle u larvu i izvršile modifikaciju.
Dževet je rekao da se ovo obeležavanje u dva koraka može smatrati dodavanjem tragača životinji u divljini koja je relativno mala i ne uznemirava. Drugi korak: fluorescentni molekul bi bio neko ko prati tragač i farba ga u jarko ružičasto kako bi ga svi mogli lako pronaći.
Ovo označavanje omogućava detekciju modifikovanih proteina korišćenjem raznih biohemijskih tehnika za izolovanje i odvajanje proteina.
Jedinjenja koja su prijavljena u njihovom radu nisu akutno toksična za larve komaraca, ali modifikuju proteine koji se nalaze u crevima larve. Istraživačke grupe trenutno proučavaju da li ova jedinjenja imaju dugoročne efekte na larve koje vare hranu, rastu i postaju odrasle, rekao je Dževet.
Pošto su meta larve komaraca, koje su vodene, hemijsko jedinjenje se može direktno staviti u vodu kao i nekoliko drugih trenutno korišćenih larvicida, rekao je Dževet. Prednost ove tehnologije je u tome što posebno cilja na larve komaraca i ne nanosi štetu drugim vodenim životinjama. Vrlo mali broj organizama u vodenoj sredini ima veoma visok pH poput larvi komaraca, pomenuo je Dževet.
Iako je tim izveo studiju sa samo jednom vrstom komaraca, Aedes aegipti, okruženje creva sa visokim pH je rasprostranjeno u drugim vrstama komaraca kao što su Anopheles i Culek, rekao je Riehle. Osim komaraca, nova sonda cilja i na larve crnih mušica, zahvaljujući njihovom visokom pH crevu. Crne mušice su važni vektori rečnog slepila, rekao je Riehle.
U budućnosti, istraživačka grupa planira da doda različita potencijalno toksična jedinjenja ovom hemijskom jedinjenju, a zatim testira koliko su efikasni u ubijanju larvi komaraca.
„U početku smo mislili da je zahtev za visokim pH za oslobađanje reaktivnog jedinjenja obaveza, ali smo onda shvatili da je to korisno okruženje za biologiju komaraca“, rekao je Dževet. „A onda je završilo prilično lepo.“
