Έναν ολοένα δυσκολότερο αντίπαλο φαίνεται ότι έχουν απέναντί τους οι επιστήμονες στη μάχη κατά των νοσημάτων που μεταδίδονται από κουνούπια. Νέα ελληνική έρευνα αποκαλύπτει πώς τα έντομα μπορούν να αναπτύσσουν εξαιρετικά υψηλή ανθεκτικότητα στα εντομοκτόνα: Διαφορετικοί γενετικοί μηχανισμοί άμυνας μπορούν να συνεργάζονται και να αλληλοενισχύονται, επιτρέποντας σε ορισμένες περιπτώσεις στα κουνούπια να εξουδετερώνουν τη δράση των εντομοκτόνων.
Το πρόβλημα έχει παγκόσμιες διαστάσεις. Περισσότερο από το 80% του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σε περιοχές όπου υπάρχει κίνδυνος από νοσήματα που μεταδίδονται από κουνούπια, όπως η ελονοσία, ο δάγκειος πυρετός και ο ιός του Δυτικού Νείλου. Η Ευρώπη δεν αποτελεί εξαίρεση, ενώ η Ελλάδα αντιμετωπίζει φέτος σημαντική έξαρση του ιού του Δυτικού Νείλου.
Στην εξίσωση προστίθεται και η κλιματική κρίση, η οποία μπορεί να αυξήσει περαιτέρω τον κίνδυνο εμφάνισης επιδημιών, διευκολύνοντας την εξάπλωση χωροκατακτητικών ειδών κουνουπιών, παρατείνοντας την περίοδο αναπαραγωγής τους και επιτρέποντας στους πληθυσμούς τους να διατηρούνται σε υψηλά επίπεδα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.
Όταν οι άμυνες των κουνουπιών «ενώνουν δυνάμεις»
Στο επίκεντρο της νέας έρευνας βρίσκεται ένα κρίσιμο ερώτημα: πώς καταφέρνουν τα κουνούπια να επιβιώνουν ακόμη και όταν έρχονται αντιμέτωπα με εντομοκτόνα που έχουν σχεδιαστεί για την εξόντωσή τους;
Την απάντηση αναζήτησαν ερευνητές της ομάδας Μοριακής Εντομολογίας του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ). Η εργασία, με επικεφαλής τη Δρ. Λίντα Γρηγοράκη και την υποψήφια διδάκτορα Mengling Chen, δημοσιεύθηκε στο Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Χρησιμοποιώντας τεχνικές γενετικής μηχανικής, οι επιστήμονες μελέτησαν διαφορετικούς μηχανισμούς με τους οποίους τα κουνούπια αναπτύσσουν ανθεκτικότητα στα εντομοκτόνα. Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο Anopheles gambiae, ένα από τα σημαντικότερα είδη κουνουπιών που μεταδίδουν την ελονοσία.
Μεταξύ άλλων, οι ερευνητές εξέτασαν μεταλλάξεις στους μοριακούς στόχους των εντομοκτόνων, οι οποίες μπορούν να περιορίσουν την αποτελεσματικότητα των ουσιών, αλλά και την αυξημένη παραγωγή ενζύμων που έχουν την ικανότητα να διασπούν τα εντομοκτόνα.
Το ιδιαίτερα σημαντικό εύρημα ήταν ότι η συνύπαρξη διαφορετικών μηχανισμών στο ίδιο κουνούπι μπορεί να αυξήσει δραματικά την ανθεκτικότητά του. Οι διαφορετικές άμυνες δεν λειτουργούν απλώς ανεξάρτητα η μία από την άλλη. Μπορούν να συνεργάζονται και να αλληλοενισχύονται, με αποτέλεσμα σε ορισμένες περιπτώσεις να εξουδετερώνεται πλήρως η δράση των εντομοκτόνων.
Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι μία πιθανή εξήγηση είναι πως οι μεταλλάξεις στον στόχο του εντομοκτόνου δίνουν περισσότερο χρόνο στα ένζυμα αποτοξικοποίησης να δράσουν. Παράλληλα, ενδέχεται να δημιουργούνται ενζυμικά «συστήματα» που διασπούν διαδοχικά τα μόρια του εντομοκτόνου, αδρανοποιώντας τα αποτελεσματικότερα.
Γιατί η ανθεκτικότητα ανησυχεί τους επιστήμονες
Η καταπολέμηση των κουνουπιών αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα όπλα για την πρόληψη νοσημάτων που μεταδίδονται από αυτά. Τα εντομοκτόνα έχουν διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο σε αυτή τη μάχη: Σύμφωνα με τα στοιχεία που επικαλούνται οι ερευνητές, η ελονοσία έχει μειωθεί κατά περίπου 50% από το 2000 και εκατομμύρια ζωές έχουν σωθεί, σε μεγάλο βαθμό χάρη στα σύγχρονα μέσα καταπολέμησης των κουνουπιών.
Η εκτεταμένη χρήση των εντομοκτόνων, όμως, έχει και μια ανεπιθύμητη συνέπεια. Με την πάροδο του χρόνου, επιλέγονται και επικρατούν πληθυσμοί κουνουπιών που διαθέτουν μηχανισμούς οι οποίοι τους επιτρέπουν να επιβιώνουν από τις ουσίες που χρησιμοποιούνται εναντίον τους.
Η αποκάλυψη του τρόπου με τον οποίο αυτοί οι μηχανισμοί συνεργάζονται έχει επομένως ιδιαίτερη σημασία. Όσο καλύτερα γνωρίζουν οι επιστήμονες τον τρόπο με τον οποίο δημιουργείται η πολύ υψηλή ανθεκτικότητα, τόσο αποτελεσματικότερα μπορούν να σχεδιάσουν συστήματα έγκαιρης ανίχνευσής της αλλά και νέες στρατηγικές αντιμετώπισης των κουνουπιών.
«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 ΙΤΕ στην έρευνα για τα έντομα υγειονομικής σημασίας και τις εντομομεταδιδόμενες ασθένειες», επισημαίνει ο διευθυντής του ΙΜΒΒ, καθηγητής Γιάννης Βόντας.
Τι σημαίνουν τα ευρήματα για τη δημόσια υγεία
Η μελέτη δεν εξετάζει ειδικά τα κουνούπια που μεταδίδουν τον ιό του Δυτικού Νείλου στην Ελλάδα. Ρίχνει φως, ωστόσο, σε έναν θεμελιώδη μηχανισμό ενός προβλήματος με παγκόσμια σημασία για τη δημόσια υγεία: Την αυξανόμενη ικανότητα πληθυσμών κουνουπιών να αντιστέκονται στα μέσα που χρησιμοποιούνται για την καταπολέμησή τους.
Και αυτό αποκτά ιδιαίτερη βαρύτητα σε μια περίοδο κατά την οποία νοσήματα που μεταδίδονται από κουνούπια αποτελούν απειλή για τεράστιο μέρος του παγκόσμιου πληθυσμού, ενώ η Ελλάδα βρίσκεται αντιμέτωπη με έξαρση του ιού του Δυτικού Νείλου.
Η κατανόηση της ανθεκτικότητας είναι επομένως κάτι περισσότερο από ένα ενδιαφέρον εργαστηριακό εύρημα. Αποτελεί σημαντικό βήμα για να παραμείνουν αποτελεσματικά τα εργαλεία που διαθέτει η δημόσια υγεία απέναντι σε έναν αντίπαλο που προσαρμόζεται, εξελίσσεται και μαθαίνει – βιολογικά – να επιβιώνει.
Διαβάστε επίσης
Ιός Δυτικού Νείλου: Η Ελλάδα η 2η πιο επιβαρυμένη χώρα στην ΕΕ σύμφωνα με το ECDC
Ιός Δυτικού Νείλου: Ο νέος χάρτης του ΕΟΔΥ για την κυκλοφορία των κουνουπιών
Γιατί ο ιός του Δυτικού Νείλου «χτυπά» φέτος την Αττική, ειδικά τα ανατολικά
