A közelmúlt járványügyi eseményei jól rávilágítanak arra, hogy mennyire fontos megismernünk a környezetünkben levő potenciálisan fertőző ágenseket. Külön figyelmet érdemelnek a vektorok, azaz a kórokozókat terjesztő élőlények. Az ellenük való védekezés során bizonyos sejten belül élő baktériumok hatékony eszközökként szolgálhatnak.
Szerző: Dr. Bereczki Judit (Molekuláris Taxonómiai Labor)
A biológiai invázió a világ egyik legfontosabb környezeti problémája. Az éghajlatváltozás – a globalizáció által gerjesztett intenzív kereskedelmi és turisztikai tevékenységekkel együtt – nagymértékben elősegítik az invazív fajok és az általuk hordozott kórokozók terjedését.
Az invazív szúnyogok egészségügyi és járványügyi szempontból az egyik legnagyobb jelentőséggel bíró élőlények, mivel számos kórokozót, köztük emberi megbetegedéseket okozó vírusokat is képesek terjeszteni. A Magyarországon is intenzíven terjedő, súlyos betegségek kórokozóit terjesztő, ún. inváziós szúnyogfajok előfordulásának a feltérképezése a társadalom bevonásával történik egy 2019-ben, az Ökológiai Kutatóközpont által indított szúnyogmonitorozó program révén (https://szunyogmonitor.hu/).
Bár néhány szúnyogok által terjesztett betegség ellen rendelkezésre áll vakcina illetve vírusellenes kezelés, a velük szembeni védekezés leghatékonyabb stratégiája továbbra is a vektor kontroll. A rovarölő szerek bevetése a szúnyogpopulációk gyérítésére számos problémát vet fel: nem fajspecifikusak, így számos egyéb rovart is elpusztítanak, ráadásul az idő előrehaladtával csökkenhet az inszekticidekkel szembeni érzékenység, illetve rezisztencia alakulhat ki ellenük.
Szimbiotikus Kontroll
A rovarsejtekben élő baktériumok felfedezése lehetővé tette a vektorokkal szembeni innovatív védekezési stratégiák kidolgozását, amelyek együttesen a Szimbiotikus Kontroll nevet viselik. Ez egy többrétű megközelítést jelent, amely az intracelluláris baktériumoknak a gazdaszervezeteikre gyakorolt manipulatív hatásainak kihasználásán alapul. A Wolbachia, illetve Asaia nemzetségbe tartozó intracelluláris baktériumok a biológiai védekezés legígéretesebb eszközeit jelentik.
Wolbachia baktériumok a biokontroll szolgálatában
A Wolbachiák felhasználásával történő védekezés egyik konkrét lehetősége az általuk okozott citoplazmás inkompatibilitás (CI) kihasználása: a Wolbachiával fertőzött hímek képtelenek megtermékenyíteni a fertőzésmentes, vagy éppen másik Wolbachia-törzzsel fertőzött nőstényeket. Az ezen a jelenségen alapuló stratégia esetében Wolbachiával fertőzött hímeket engednek ki Wolbachia-mentes populációkba (egyirányú CI), vagy a fogadó populációtól eltérő törzset hordozó hímeket engednek szabadon (kétirányú CI).
Wolbachiák által okozott citoplazmás inkompatibilitás, mint a szúnyog vektorokkal szembeni védekezés eszköze Ng Lee Ching nyomán (módosítva).
Ráadásul léteznek olyan törzsek is, amelyek drámaian képesek lerövidíteni gazdaszervezeteik élettartamát, ezáltal megváltoztatni a gazdapopulációk koreloszlását, leredukálva a betegségek terjesztéséért leginkább felelős imágók populációbeli arányát. Más Wolbachia-törzsek megvédik a számukra gazdaszervezetként szolgáló szúnyogokat a patogén RNS-vírusok fertőzésétől, így téve alkalmatlanná őket a betegségek terjesztésében.
Asaia baktériumok a biokontroll szolgálatában
Az Asaia nemzetségbe tartozó baktériumok biokontroll célokra való alkalmazásának lehetősége az ún. paratranszgenezis jelenségén alapul: genetikai módosítás révén antipatogén molekulák termeltetésére használhatóak a gazdaszervezeten belül, ezáltal visszaszorítva a rovarok által hordozott kórokozók terjedését. Miután ezek a baktériumok sejtmentes közegben könnyen tenyészthetőek, és változatos módokon terjedhetnek, nagy potenciál rejlik bennük a biológiai védekezés szempontjából.
A bevetés előfeltételei
Ugyanakkor a Szimbiotikus Kontroll bármely lehetőségének operatív megvalósítása előtt fontos előfeltétel annak a feltárása, hogy a gazdapopulációk milyen mértékben fertőzöttek ezen baktériumokkal, illetve milyen az intracelluláris egyedsűrűségük. A sejteken belül ugyanis ezek a baktériumok versengenek egymással a forrásokért, közöttük kompetitív kizárás léphet fel, így a gyakorlati biokontroll nagymértékben függ az előfordulásuk tényétől, illetve a mennyiségi viszonyaiktól.
Gyakorlati sikerek
A Wolbachia-alapú biokontrollt több esetben már sikeresen alkalmazták a gyakorlatban, így például az egyiptomi csípőszúnyog (Aedes aegypti) illetve az általa terjesztett dengue-láz visszaszorítására. Az Asaiák kapcsán pedig sikerült kísérletesen bizonyítani, hogy az Anopheles stephensi fajhoz tartozó maláriaszúnyog alapvető immunitását fokozzák, ezzel párhuzamosan akadályozzák bennük a maláriát okozó Plasmodiumok fejlődését.
Manipuláló baktériumok a biokontroll szolgálatában
A rovarsejtekben élő baktériumok a kórokozókat terjesztő élőlényekkel szembeni innovatív védekezési stratégiák eszközei.
Ajánlott bejegyzések:
A bejegyzés trackback címe:
Kommentek:
A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.
