В «Трудах Национальной академии наук» на этой неделе группа исследователей во главе с Университетом штата Мичиган обнаружила второй выход, который может переломить ситуацию с растущим преимуществом комаров.В течение многих лет инсектициды с пиретроидом применялись в развивающихся странах для борьбы с такими заболеваниями, как малярия, лихорадка денге и др. Они настолько эффективны, что являются единственными инсектицидами, которые Всемирная организация здравоохранения использует в своих противомоскитных сетках, которые распространяются по всему миру.«Пиретроиды эффективны, потому что они уничтожают комаров, но при этом практически не имеют побочных эффектов на человека», — сказал Ючжэ Ду, электрофизиолог МГУ и один из ведущих авторов. «Наше открытие второго рецептора в натриевом канале комаров дает нам лучшее понимание того, как инсектицид работает на молекулярном уровне, а также может привести к путям снижения устойчивости комаров к пиретроидам».
Рецепторы натриевых каналов действуют как дверные проемы. Пиретроиды работают, подпирая натриевый канал.
Комары сами по себе не умирают от токсина. Они умирают от передозировки натрия. Когда дверь широко открыта, их клетки поглощают натрий, который перевозбуждает их нервную систему и в конечном итоге приводит к параличу и смерти.
В последнее десятилетие во многих странах была обнаружена растущая резистентность комаров. На молекулярном уровне резистентность проявляется как мутации в первичном рецепторе натриевого канала, которые позволяют комарам выжить после воздействия инсектицида.
Однако открытие второго рецептора в натриевом канале открывает больше возможностей для повышения эффективности пиретроидов.«Одним из ключей к успеху этого исследования было наше первое клонирование москитного натриевого канала», — сказал Кэ Донг, токсиколог по насекомым и нейробиолог МГУ и старший автор статьи. «Другой ведущий автор этого исследования, Йошико Номура, посвятил этому почти год, что позволило доктору Ду провести электрофизиологические эксперименты с клоном».Затем команда потратила почти два года на открытие нового сайта связывания пиретроида, добавила она.
Это открытие не только объясняет большую часть устойчивости к пиретроидам, обнаруживаемой у популяций комаров во всем мире, но также помогает ответить, почему они влияют на насекомых, но не на людей и других млекопитающих. Поскольку это растущая проблема с тараканами, клопами, блохами, картофельными жуками и другими вредителями сельскохозяйственных культур, это открытие может принести пользу отраслям борьбы с вредителями и сельскому хозяйству.«Наше открытие может в конечном итоге улучшить глобальное прогнозирование и мониторинг устойчивости к пиретроидам у комаров и других членистоногих-вредителей», — сказал Донг. «Это может иметь широкие последствия в сельском хозяйстве и медицине, которые повлияют на жизнь людей, особенно в развивающихся странах».
Шэн Ян Хэ, исследователь из Медицинского института Говарда Хьюза и Фонда Гордона и Бетти Мур, а также заслуженный профессор Лаборатории исследования растений и биологии растений Министерства энергетики США. Дополнительные соавторы включают исследователей из Университета Макмастера (Канада), Российской академии наук и Bayer CropScience (Германия).
Исследование частично финансировалось Национальными институтами здравоохранения.