Cercetătorii din India studiază mecanismele de rezistență ale țânțarilor la insecticidele utilizate frecvent
Programele de sănătate publică au folosit în mod tradițional substanțe chimice pentru gestionarea țânțarilor, ceea ce poate explica dificultățile crescânde în combaterea acestora.
Pe parcursul timpului, insecticidele generează variații biochimice și genetice care oferă un avantaj de supraviețuire anumitor populații de țânțari.
Un studiu recent publicat în Frontiers in Tropical Diseases a examinat mecanismele de rezistență la α-cypermethrin, un insecticid comun utilizat pentru controlul vectorilor la nivel mondial.
„Am demonstrat că o populație de țânțari Ae. aegypti din India a avut o rată de mortalitate de 97,91% când a fost expusă la doza diagnostic recomandată de α-cypermethrin. Acesta este un semn timpuriu că acești țânțari ar putea dezvolta rezistență la acest insecticid”, a declarat Dr. Rohit Lakhwani, primul autor, cercetător la Universitatea din Delhi.
„Înțelegerea mecanismelor biologice care permit țânțarilor să supraviețuiască acestui insecticid, în timp ce rezistența este încă în stadii incipiente, este benefică”, a adăugat Dr. Sarita Kumar, autor senior, profesor la Departamentul de Zoologie al Universității din Delhi.
Insectele dispun de enzime de detoxifiere, proteine pe care le produc natural pentru a se apăra împotriva substanțelor toxice, adesea în câteva ore de la expunere.
„Când un insecticid pătrunde în corpul unui țânțar, activează un sistem de alarmă celular. Acesta declanșează o serie de reacții în interiorul celulelor insectei și crește producția de proteine defensive”, a explicat Kumar.
Enzimele de detoxifiere se leagă de moleculele de insecticid, rup legăturile moleculare și lasă în urmă compuși mai puțin dăunători care pot fi eliminați ușor.
Echipa a selectat cinci enzime de detoxifiere care au fost identificate anterior ca fiind mecanisme principale de detoxifiere. Au folosit teste bioasociative cu sticle de la OMS pentru a expune țânțarii vii la concentrații diagnostice de insecticid, precum și analize biochimice pentru a descoperi nivelurile diferite ale enzimelor de detoxifiere în populațiile de țânțari.
Au constatat că β-esteraza – o enzimă care specializează în ruperea compușilor specifici, prevalenți în insecticide ca α-cypermethrin – a fost cea mai reactivă în răspunsul la insecticid. Activitatea sa a crescut de peste 21 de ori după expunere și s-a legat foarte puternic de moleculele insecticidului. Aceasta sugerează că această enzimă este principalul mecanism prin care țânțarii se apără împotriva α-cypermethrin.
Alte enzime incluse în studiu au demonstrat, de asemenea, o implicare semnificativă în detoxifiere. CYP450, o enzimă versatilă care poate răspunde la o multitudine de substanțe chimice străine, și GST, care atașează molecule protective la compușii toxici, au arătat a doua și a treia cea mai puternică reactivitate.
„Aceasta înseamnă că țânțarii pot crește dramatic producția unei enzime foarte eficiente când sunt expuși la o amenințare. Alte enzime arată o activitate mai generală împotriva multor toxine diferite, dar s-ar putea să nu fie optim adaptate acestui insecticid particular”, a declarat Kumar.
Eficiența limitată cu care enzimele de detoxifiere atacă moleculele de insecticid explică de ce unele enzime au arătat o reacție mai slabă.
Deși există semne timpurii de rezistență împotriva α-cypermethrin, acești țânțari nu au dezvoltat o rezistență de lungă durată. Echipa a subliniat că aceasta este o alarmă, mai ales că țânțarii pot dezvolta rezistență încrucișată la insecticide care acționează similar.
„Deoarece rezistența se dezvoltă la viteze diferite, nu este posibil să prezicem când va deveni atât de răspândită încât α-cypermethrin să nu mai funcționeze”, a afirmat Kumar. „Rezistența la nivel biochimic poate, de asemenea, să revină dacă acel insecticid particular nu mai este utilizat.”
Rezistența poate varia drastic între populațiile de țânțari, în funcție de cât timp au fost utilizate insecticidele într-o anumită zonă, condițiile de mediu și practicile locale de control al vectorilor. Ca urmare, țânțarii din unele țări ar putea fi deja mai rezistenți la α-cypermethrin decât cei din India.
Există diferite modalități de a depăși enzimele de detoxifiere, de exemplu, inhibitori care blochează sistemele de apărare. Rotirea insecticidelor poate, de asemenea, să limiteze dezvoltarea rezistenței, împiedicându-i să se dezvolte în primul rând. Eliminarea locurilor de reproducere ale țânțarilor și controlul biologic pot ajuta la păstrarea eficienței insecticidelor existente și la îmbunătățirea controlului pe termen lung.
Echipa a subliniat că rezultatele lor sunt specifice unei populații de țânțari Ae. aegypti crescute în laborator, la un anumit moment în timp, și că nivelurile de rezistență pot fi diferite în alte populații, regiuni sau în condiții naturale. Totuși, studiul a identificat constant β-esteraza ca fiind enzima principală implicată în detoxifierea α-cypermethrin.
„Studiul nostru este valoros deoarece depășește simpla constatare că rezistența există; ajută la explicarea modului în care aceasta se dezvoltă la nivel molecular”, a concluzionat Kumar.
