Привлечь и уничтожить: ловля малярийных комаров-матерей до откладки яиц
Впервые в мире исследователи обнаружили, что природное химическое вещество привлекает беременных комаров, переносящих малярию, — открытие, которое может усилить борьбу с малярией.
Химическое вещество цедрол, обнаруженное в местах размножения комаров у африканского озера Виктория, можно использовать в ловушках по принципу «привлечь и уничтожить» для самок комаров, предотвращая размножение до того, как они отложат сотни яиц.
По оценкам ВОЗ, каждую минуту от малярии умирает ребенок. В Африке большинство этих смертей вызвано малярийными паразитами, переносимыми самками комара Anopheles gambiae. Хотя текущие методы снизили бремя малярии, новые средства контроля отчаянно необходимы, поскольку комары развивают устойчивость к инсектицидам и обходят внутренние средства защиты, такие как противомоскитные сетки.
Хотя много исследований посвящено репеллентам и аттрактантам для малярийных комаров, когда они охотятся на людей для получения крови, это первый подтвержденный химический аттрактант для самок комаров после того, как они напились крови, в период поиска места для откладки яиц. Это открывает новый способ контроля.
Работа опубликована в Malaria Journal исследовательской группой OviART — международной командой, объединившей ученых из Международного центра физиологии и экологии насекомых (icipe, Кения), Лондонской школы гигиены и тропической медицины, Шведского королевского технологического института и Даремского университета (Великобритания).
Борьба с переносчиками — предотвращение контакта между комарами и людьми и сокращение численности комаров — считается лучшей стратегией борьбы с малярией в Африке к югу от Сахары.
Команда OviART задалась вопросом: что происходит после укуса? Как комар находит подходящие водоемы для своих водных потомков после того, как напился крови? И можно ли манипулировать этим выбором?
«Чтобы улучшить борьбу с переносчиками и двигаться к ликвидации малярии, нам нужно выйти за рамки кровососания и лучше понять поведение комара в другие периоды ее жизни», — сказал Майк Окал, исследователь icipe, аспирант Лондонской школы гигиены и тропической медицины и автор-корреспондент исследования.
Проект OviART проследил путь комара Anopheles gambiae: после получения крови от человека самка отправляется откладывать яйца в стоячую воду. Команда заметила, что одни водоемы полны личинок, а другие остаются пустыми.
«Последние шесть лет мы изучали, как основной переносчик малярии в Африке выбирает, в какой водоем отложить яйца, и задавались вопросом, как можно манипулировать этим выбором, чтобы перехватить и убить ее до того, как она отложит сотни яиц», — сказал г-н Окал.
Команда в Кении, на исследовательской станции Томаса Одьямбо icipe в Мбите на берегу озера Виктория, создала ряд водоемов с разными настоями (травы, разные почвы, даже гранулы кроличьего корма) и определяла предпочтения комаров по количеству личинок в каждом.
Они быстро сосредоточились на одной конкретной почве, которую назвали «волшебной грязью».
«Мы обнаружили, что комары более чем в два раза чаще откладывали яйца в воде, настоянной на этой конкретной почве, чем в свежей воде из озера Виктория», — сказал г-н Окал.
После подтверждения, что комаров привлекает именно запах, а не внешний вид мутной воды, задачей стало выделить точное химическое вещество.
Коллеги из Шведского королевского технологического института использовали газовую хроматографию с масс-спектрометрией, чтобы идентифицировать ряд химических веществ, выделяемых из воды, настоянной на почве, и сравнили их с более чем 100 образцами из естественных мест размножения комаров вокруг озера Виктория.
Они быстро выделили одно вещество — сесквитерпеновый спирт цедрол, — который присутствовал в их почвенном настое и был обнаружен более чем в 50% образцов из естественной среды.
Вернувшись в Кению, цедрол протестировали в icipe на комарах в клетках и в дикой природе. Беременным комарам предлагали выбор: вода из озера или вода из озера с цедролом.
Команда подтвердила, что в лаборатории и контролируемых полевых условиях комары в два раза чаще откладывали яйца в воду с цедролом. В полевом испытании дикие комары в три раза чаще попадали в ловушки с приманкой из цедрола, чем в ловушки только с озерной водой.
Руководитель проекта д-р Ульрике Филингер из icipe и Лондонской школы гигиены и тропической медицины отметила, что поиск химического вещества, привлекающего комаров с яйцами, имеет долгую историю.
«Многие предполагаемые аттрактанты упоминались в предыдущих публикациях, но они основывались на небольших лабораторных исследованиях, которые показывали, что комары могут чувствовать эти химические вещества, но не демонстрировали, влияют ли они на поведение комаров», — сказала д-р Филингер.
«Наше исследование впервые тщательно продемонстрировало, что несущие яйца комары Anopheles gambiae могут обнаруживать химическое вещество цедрол и притягиваются к нему в реальных условиях».
«Следующий шаг для нас — показать, как мы можем использовать цедрол в ловушках в рамках стратегии «привлечь и уничтожить», чтобы дополнить текущие методы борьбы с переносчиками и защитить людей от смертельного малярийного паразита, переносимого этими комарами».