Τι συμβαίνει όταν τα κουνούπια αρχίζουν να «αντέχουν» στα εντομοκτόνα που χρησιμοποιούνται για την καταπολέμησή τους; Σε μια εποχή κατά την οποία νοσήματα που μεταδίδονται από κουνούπια εξακολουθούν να αποτελούν σημαντική πρόκληση για τη δημόσια υγεία, η ανάπτυξη ανθεκτικότητας μπορεί να περιορίσει την αποτελεσματικότητα ενός από τα βασικά μέσα ελέγχου των πληθυσμών τους. Το ερώτημα αποκτά ακόμη μεγαλύτερη σημασία, καθώς οι περιβαλλοντικές και κλιματικές μεταβολές δημιουργούν ευνοϊκότερες συνθήκες για την εξάπλωση ορισμένων ειδών κουνουπιών και την παράταση της περιόδου δραστηριότητάς τους. Νέα έρευνα Ελλήνων επιστημόνων ρίχνει φως στους μοριακούς μηχανισμούς που επιτρέπουν στα κουνούπια να αναπτύσσουν εξαιρετικά υψηλή ανθεκτικότητα στα εντομοκτόνα, αποκαλύπτοντας ότι διαφορετικοί μηχανισμοί άμυνας μπορούν να συνεργάζονται και να ενισχύουν σημαντικά ο ένας τον άλλο.
Τα νοσήματα που μεταδίδονται από κουνούπια, συμπεριλαμβανομένης της ελονοσίας, του δάγκειου πυρετού και του ιού του Δυτικού Νείλου (WNV), αποτελούν σημαντικές προκλήσεις για τη δημόσια υγεία. Περισσότερο από το 80% του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σε περιοχές που διατρέχουν κίνδυνο και η Ευρώπη δεν αποτελεί εξαίρεση, με την Ελλάδα να αντιμετωπίζει φέτος σημαντική έξαρση του ιού του Δυτικού Νείλου. Η κλιματική κρίση μπορεί να αυξήσει περαιτέρω τον κίνδυνο εμφάνισης επιδημιών, π.χ., διευκολύνοντας την εξάπλωση χωρο-κατακτητικών ειδών κουνουπιών, παρατείνοντας την περίοδο αναπαραγωγής τους και επιτρέποντας στους πληθυσμούς τους να διατηρούνται σε υψηλά επίπεδα.
Η πρόληψη και ο έλεγχος των νοσημάτων που μεταδίδονται από κουνούπια βασίζονται στην καταπολέμηση των κουνουπιών. Η ελονοσία έχει μειωθεί κατά το ήμισυ από το 2000 και εκατομμύρια ζωές έχουν σωθεί, κυρίως χάρη στα εντομοκτόνα νέας γενιάς που χρησιμοποιήθηκαν τις τελευταίες δεκαετίες. Ωστόσο, η εκτεταμένη χρήση τους οδήγησε στην ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε πολλούς πληθυσμούς κουνουπιών, γεγονός που προκαλεί την επανεμφάνιση και έξαρση της ελονοσίας σε κάποιες περιοχές.
Ερευνητές της ομάδας Μοριακής Εντομολογίας του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) μελέτησαν τον τρόπο με τον οποίο τα κουνούπια αναπτύσσουν εξαιρετικά υψηλά επίπεδα ανθεκτικότητας στα εντομοκτόνα.
Σε πρόσφατη εργασία που δημοσιεύθηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), οι ερευνητές, με επικεφαλής τη Δρ. Λίντα Γρηγοράκη και την υποψήφια διδάκτορα Mengling Chen, χρησιμοποιώντας τεχνικές γενετικής μηχανικής, εξέτασαν ξεχωριστά διαφορετικούς μηχανισμούς ανθεκτικότητας, όπως μεταλλάξεις στους μοριακούς στόχους των εντομοκτόνων και την παραγωγή ενζύμων που διασπούν τα εντομοκτόνα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όταν διαφορετικοί μηχανισμοί συνυπάρχουν στο ίδιο κουνούπι, η ανθεκτικότητα αυξάνεται δραματικά. Οι μηχανισμοί αυτοί δεν λειτουργούν απλώς ανεξάρτητα, αλλά αλληλοενισχύονται, με αποτέλεσμα τα κουνούπια να μπορούν να εξουδετερώνουν πλήρως τη δράση των εντομοκτόνων σε κάποιες περιπτώσεις. Η συνεργιστική δράση πιθανότατα οφείλεται στο ότι οι μεταλλαγές στόχου προσφέρουν περισσότερο χρόνο στα ένζυμα αποτοξικοποίησης να δράσουν ή/και στη δημιουργία ενζυμικών συμπλόκων αποτοξικοποίησης που διασπούν διαδοχικά τα μόρια του εντομοκτόνου, απενεργοποιώντας τα πιο αποτελεσματικά.
«Πρόκειται για μια πολύ σημαντική εργασία, που διαλευκαίνει τους σύνθετους μοριακούς μηχανισμούς της ανθεκτικότητας των κουνουπιών, η οποία συνεχίζει την παράδοση του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) στην έρευνα για τα έντομα υγειονομικής σημασίας και τις εντομομεταδιδόμενες ασθένειες» τόνισε ο Διευθυντής του ΙΜΒΒ Καθ. Γιάννης Βόντας.
Το ΙΤΕ-ΙΜΒΒ έχει αναπτύξει διεθνείς συνεργασίες και εκπαιδεύει επιστήμονες από πολλές χώρες του κόσμου σε θέματα καταπολέμησης κουνουπιών. Πρωτοπορεί στην έρευνα για την ανάπτυξη μοριακών διαγνωστικών τεχνολογιών και αποτελεσματικών βιοεντομοκτόνων, για την αντιμετώπιση της ανθεκτικότητας και την αποτελεσματική καταπολέμηση των κουνουπιών, η οποία χρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση και το Gates Foundation.
Σύνδεσμος στη δημοσίευση: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) – δημοσίευση της μελέτης
Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα κουνούπια αναπτύσσουν ανθεκτικότητα στα εντομοκτόνα δεν αποτελεί μόνο ένα ερευνητικό ερώτημα, αλλά έχει άμεση σημασία για τη δημόσια υγεία. Όσο διαφορετικοί μηχανισμοί ανθεκτικότητας συνδυάζονται, τόσο μεγαλύτερη γίνεται η ανάγκη για αποτελεσματικότερες μεθόδους επιτήρησης και ελέγχου των κουνουπιών. Η αποκωδικοποίηση αυτών των μηχανισμών μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη νέων εργαλείων και στρατηγικών, σε μια περίοδο κατά την οποία η πρόληψη των νοσημάτων που μεταδίδονται από κουνούπια αποκτά ολοένα μεγαλύτερη σημασία.
Επιμέλεια: Ευγένιος Γκράουρ