Imponujące! Naukowcy odkryli obiecującą broń w walce z... komarami

Niektóre gatunki drożdży mogą wabić komary do pułapek w ramach walki z malarią. Mechanizm taki opisano na łamach pisma „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS).

Drożdże i inne gatunki grzybów mają ścisły związek z owadami. Tak jak rośliny wabią zwierzęta do spożywania ich owoców i rozsiewania nasion - grzyby wabią owady, aby siadały na nich i zbierały oraz rozsiewały ich komórki i zarodniki.

Naukowcy z Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health (USA) zbadali zdolność pospolitych drożdży do wabienia komarów. Jak się okazało, pomarańczowe drożdże o nazwie Rhodotorula taiwanensis, dzięki swojemu zapachowi i lepkości, potrafią zwabić, a nawet uwięzić Anopheles gambiae, głównego komara przenoszącego malarię w Afryce.

Niedroga strategia zwalczania komarów

Rhodotorula taiwanensis został po raz pierwszy wyizolowany z próbek roślinnych pobranych na Tajwanie i został opisany w roku 2010. Występuje powszechnie w glebie i na roślinach w różnych regionach świata - na powierzchni liści trzciny cukrowej i ryżu, na łodygach bylicy pospolitej, na borówkach, a także w kulturach startowych do fermentacji stosowanych do tradycyjnej produkcji alkoholu w Indiach i sosu sojowego w Korei.

Nasze odkrycia sugerują, że te powszechne drożdże mogą stanowić podstawę bezpiecznych i niedrogich strategii zwalczania komarów

— wskazał dr Conor McMeniman, współautor badania, z Bloomberg School.

McMeniman jest również wykładowcą w Instytucie Badań nad Malarią im. Johnsa Hopkinsa. Drugim współautorem badania był dr n. med. Arturo Casadevall, profesor mikrobiologii molekularnej i immunologii oraz chorób zakaźnych.

Malaria pozostaje jedną z głównych przyczyn zgonów na świecie, z ponad 600 000 ofiar śmiertelnych w 2024 roku - według danych Światowej Organizacji Zdrowia (WHO). Pasożyty wywołujące tę chorobę często uodporniają się na leki przeciwmalaryczne. Komary przenoszące malarię stają się coraz bardziej odporne na insektycydy. Dwie stosowane obecnie szczepionki przeciw malarii są jedynie umiarkowanie skuteczne.

Komary przenoszące choroby

Laboratorium McMenimana bada komary przenoszące choroby i bodźce sensoryczne wpływające na ich zachowanie. Laboratorium Casadevalla bada grzyby i inne drobnoustroje. W ramach tego projektu oba zespoły współpracowały, aby zbadać potencjalne zdolności różnych popularnych gatunków drożdży do wabienia komarów.

Tylko jeden z siedmiu badanych gatunków drożdży wyróżniał się zdolnością do wabienia samic komarów A. gambiae, które mogą przenosić malarię: szczep R. taiwanensis 200S, który laboratorium Casadevalla wyizolowało w 2023 roku podczas badania grzybów występujących w Baltimore.

Mieszanka zapachowych substancji chemicznych tych drożdży składa się głównie ze związków organicznych: acetonu i 3-metylo-1-butanolu, a jej zapach znacznie różni się na przykłąd od drożdży piekarniczych (Saccharomyces cerevisiae). Dalsze testy na komarach A. gambiae i muszkach owocowych Drosophila – które również były przyciągane przez Rhodotorula, a nawet chętnie je zjadały – potwierdziły, że główną rolę odgrywa węch owadów.

Zarówno komary, jak i muszki owocowe miały tendencję do rozprzestrzeniania Rhodotorula na obszarze testowym. Odkrycie to jest zgodne z teorią, że zdolność tych drożdży do wabienia owadów jest częścią ewolucyjnej strategii zwiększania ich rozpowszechnienia.

Powszechny element populacji grzybów

Zespół wyizolował dwa blisko spokrewnione gatunki Rhodotorula, R. mucilaginosa i R. toruloides, z komarów Anopheles w endemicznym dla malarii miejscu w Zambii, co dowodzi, że Rhodotorula i Anopheles utrzymują ze sobą kontakt w środowisku naturalnym.

Drożdże Rhodotorula wydają się być powszechnym elementem populacji grzybów – czyli „mykobiomów” – występujących na owadach i są szeroko rozpowszechnione w środowisku

— zaznaczył Casadevall.

Naukowcy zaobserwowali, że zarówno samice, jak i samce komarów z rodzaju Anopheles często zostają uwięzione w lepkim biofilmie tworzonym przez R. taiwanensis, co sugeruje, że powierzchnia tych drożdży może być również przydatna do opracowania biodegradowalnego kleju do pułapek na komary.

Autorzy badania oceniają obecnie atrakcyjność R. taiwanensis dla innych gatunków komarów przenoszących malarię, a także dla uciążliwych komarów występujących w USA.

PAP/tt