Wirusy dengi i zika: chrońmy komary, by ochronić człowieka

Wirus zika, wirus dengi, wirus Zachodniego Nilu, wirus żółtej gorączki – flawiwirusy przenoszone przez komary powodują potencjalnie śmiertelne infekcje wirusowe u ludzi. Sytuacja jest tym bardziej niepokojąca, że zmiany klimatyczne i zjawiska takie jak El Niño sprzyjają wektorowym chorobom zakaźnym (sidenote: Choroba wektorowa Choroba, w której patogen jest przenoszony na żywiciela (człowieka lub zwierzę) poprzez ukąszenie wektora, którym mogą być różne gatunki (komary, muchy, kleszcze, pchły itp.).  Choroby wektorowe stanowią około 17% wszystkich chorób zakaźnych na świecie, a WHO szacuje, że 80% światowej populacji jest zagrożone co najmniej jedną chorobą wektorową.  Więcej informacji https://www.pasteur.fr/fr/innovation/toute-actualite/actualites-innovation/comb… ) , a kampanie zwalczania komarów lub biokontroli ich populacji przynoszą na razie ograniczone efekty.

A gdyby tak wybrać inną strategię? Innymi słowy, zmodyfikować mikrobiotę w jelitach komarów, aby zapobiec infekcji ich samych, a tym samym przenoszeniu wirusa na ssaki, w tym na ludzi.

Bakteria chroniąca komary… i człowieka

W tym badaniu chińscy ² naukowcy wyizolowali 55 bakterii żyjących w układzie pokarmowym samic komarów Aedes albopictus, głównego wektora gorączki denga, u owadów schwytanych w południowej części prowincji Junnan. Wśród zidentyfikowanych bakterii znalazła się: Rosenbergiella_YN46 (nazwana tak ze względu na fakt, że odkryto ją w prowincji Junnan), której zaszczepienie w dawce 1,6 × 103 CFU zapewnia trwałą ochronę A. albopictus przed flawiwirusami (sidenote: Flavivirus Rodzina flawiwirusów obejmuje ponad 70 wirusów, kilka z nich uważa się za istotne dla zdrowia ludzkiego patogeny. Przenoszone poprzez ukąszenie zakażonego komara flawiwirusy wywołują szerokie spektrum chorób, które można zasadniczo podzielić na dwie kategorie:  
- choroby ogólnoustrojowe obejmujące krwotoki (wirusy dengi i żółtej febry), 
- powikłania neurologiczne (wirus Zachodniego Nilu, Zika) Więcej informacji https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34696709/ ) .

W jaki sposób ta bakteria jelitowa, obecna w nektarze kwiatowym, zapewnia komarom A. albopictus i Aedes aegypti odporność na infekcje wirusami dengi i zika? Poprzez wydzielanie dehydrogenazy glukozy, która zamienia glukozę w kwas glukonowy, w wyniku czego szybko zakwasza światło jelita komara (pH < 6,5 po spożyciu krwi). To kwaśne środowisko nieodwracalnie modyfikuje otoczkę białkową wirionów flawiwirusów, uniemożliwiając im przedostanie się do nabłonkowych komórek jelita komara.

Strategia skuteczna na dużą skalę?

Ale praca naukowców nie zakończyła się na tym. Zauważywszy zmienną częstość występowania gorączki denga w prowincji Junnan, chcieli sprawdzić, czy zjawisku temu towarzyszy jednoczesna nierównomierna obecność bakterii Rosenbergiella_YN46. I rzeczywiście, częstość występowania tej bakterii w mikrobiocie jelitowej owadów różniła się znacznie w zależności od prefektury: była wyższa w układach pokarmowych komarów w prefekturach Wenshan (91,7%) i Pu'er (52,9%), gdzie odnotowano tylko kilka pojedynczych przypadków gorączki denga; natomiast była niższa u komarów w prefekturach Xishuangbanna (6,7%) i Lincang (0%), gdzie gorączka denga jest endemiczna. 

Uzupełniające eksperymenty w warunkach półpolowych dają nadzieję na możliwość zastosowania biokontroli (sidenote: Biokontrola to przyjazny dla środowiska i skuteczny sposób ograniczania lub redukcji populacji szkodników i ich oddziaływania na ludzi poprzez wykorzystanie ich naturalnych wrogów. Więcej informacji https://www.sciencedirect.com/journal/biological-control ) : by zaszczepić bakterię u owadów, wystarczy woda z cukrem zawierająca bakterię, a sama bakteria utrzymuje się w organizmie przez wszystkie stadia życia i jest przekazywana (sidenote: Transmisja transstadialna Wektor (w tym przypadku komar) zachowuje w swoim ciele czynnik (w tym przypadku jest to flawiwirus) przez wszystkie etapy rozwoju (w tym przypadku od stadium larwy wodnej do dorosłego skrzydlatego osobnika). Więcej informacji Źródło ) kolejnemu pokoleniu komarów. Wprowadzenie bakterii Rosenbergiella_YN46 do środowiska wodnego larw lub import dorosłych osobników będących już nosicielami tej bakterii mogłyby zatem ograniczyć przenoszenie gorączki denga na obszarach endemicznych.