Tödliche Malaria ohne Chemikalien bekämpfen
Wissenschaftler identifizieren neues Werkzeug zur Abtötung von Moskitos
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Wissenschaftler haben endlich die Achillesferse der Malaria gefunden, ein Neurotoxin, das für kein Lebewesen schädlich ist, außer für die Anopheles-Mücken, die Malaria verbreiten.
Weibliche Anopheles stephensi Mücke, die eine Blutmahlzeit von einem menschlichen Wirt erhält. Diese Mücke ist ein bekannter Überträger von Malaria, mit einer Verbreitung, die von Ägypten bis nach China reicht.
Jim Gathany/CDC
Fast die Hälfte der Weltbevölkerung lebt in Gebieten, die anfällig für Malaria sind. Durch Malaria sterben jährlich etwa 450.000 Menschen, meist Kinder und Schwangere. Der Fortschritt bei der Bekämpfung der Krankheit ist gefährdet, da Anopheles Resistenzen gegen chemische Insektizide entwickeln, die zu ihrer Bekämpfung eingesetzt werden. Es gibt auch große Bedenken über die toxischen Nebenwirkungen der Chemikalien.
Vor etwa 30 Jahren identifizierten Wissenschaftler einen Bakterienstamm, der Anopheles tötet. Da die Angriffsmethode der Bakterien nicht verstanden wurde, konnte sie bisher nicht reproduziert oder als Alternative zu chemischen Insektiziden eingesetzt werden.
Ein internationales Team unter der Leitung von Sarjeet Gill, Professor für Molekular-, Zell- und Systembiologie an der UC Riverside, hat ein von den Bakterien produziertes Neurotoxin identifiziert und bestimmt, wie es Anopheles tötet. Die Arbeit wurde in Nature Communications veröffentlicht.
Es dauerte 10 Jahre, bis Gill und sein Team einen Durchbruch auf ihrem Weg zum Verständnis der Bakterien erreichten, und Gill führt den Erfolg auf moderne Gensequenzierungstechniken zurück. Sie setzten die Bakterien Strahlung aus und bilden mutierte Bakterienstämme, die das Gift nicht produzieren konnten. Durch den Vergleich des ungiftigen Stammes mit dem, der Anopheles tötet, fanden sie Proteine in den Bakterien, die der Schlüssel zur Giftproduktion sind.
"Es war nicht einfach, die Mechanismen zu identifizieren, mit denen die Bakterien Anopheles angreifen", sagte Gill. "Wir waren begeistert, nicht nur das Neurotoxin, genannt PMP1, zu finden, sondern auch mehrere Proteine, die PMP1 wahrscheinlich schützen, da es im Darm der Mücke aufgenommen wird."
Viele Neurotoxine richten sich im Allgemeinen an Wirbeltiere, und PMP1 weist eine chemische Ähnlichkeit von 30 Prozent mit Botulinum oder Tetanus auf, die beide für den Menschen hochgiftig sind. Da das Neurotoxin keine Auswirkungen auf Menschen, Wirbeltiere, Fische oder sogar andere Insekten hat, glaubt Gill, dass sich die Bakterien, die PMP1 produzieren, wahrscheinlich zusammen mit den Anopheles-Mücken entwickelt haben.
"Es war für uns überraschend, dass PMP1 auch durch Injektion nicht für Mäuse giftig ist", sagte Gill.
Das Team hat diese Entdeckung zum Patent angemeldet und hofft nun, Partner zu finden, die ihnen helfen, ihr bakterielles Insektizid Anopheles zu entwickeln. Diese Ergebnisse eröffnen auch neue Forschungsansätze für zusätzliche umweltfreundliche Insektizide.
"Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass, wenn sich PMP1 entwickelt hat, um die Anopheles-Mücke zu töten, es andere Toxine gibt, die andere krankheitsübertragende Schädlinge töten können", sagte Gill. "Das könnte nur der Anfang eines neuen Weges sein, um zu verhindern, dass Hunderttausende jedes Jahr krank werden und sterben."
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