Секрет устойчивости комаров к инсектицидам обнаружили в их ножках

Комары быстро вырабатывают устойчивость к смертельному коктейлю токсинов, которыми обрабатывают противомоскитные сетки для защиты от малярии, — и в этом им помогают химические рецепторы ног.

Считается, что малярия унесла больше жизней, чем какая-либо другая болезнь в истории. По данным ВОЗ, до сих пор ею заболевают более 200 миллионов человек в год. Малярийный плазмодий попадает в кровь с укусами комаров Anopheles, поэтому одним из эффективных средств защиты от болезни оказываются противомоскитные сетки.

Такие сетки, как правило, пропитывают репеллентами и инсектицидами, которые отпугивают и убивают насекомых. К сожалению, те достаточно быстро вырабатывают устойчивость к действию токсинов. Авторы новой статьи, опубликованной в журнале Nature, обнаружили, что в этом комарам помогают даже их ноги.

Хилари Рэнсон (Hilary Ranson) и ее коллеги из Ливерпульской школы тропической медицины (LSTM) проводили эксперименты с африканскими комарами Anopheles gambiae и Anopheles coluzzii, а также с распространенной комбинацией для обработки противомоскитных сеток: пиретроидом и пиперонилбутоксидом. Здесь первое вещество — инсектицид нервно-паралитического действия, а второе усиливает его, подавляя работу ферментов, которые способны нейтрализовать яд (цитохрома P450).

Несмотря на всю мощь этого коктейля, у комаров уже отмечается рост устойчивости к нему. Именно таких резистентных насекомых изучили британские биологи, обнаружив у них повышенные количества белка SAP2. Более того, дополнительный контакт с пиретроидами вызывал дальнейший рост концентрации SAP2.

SAP2 (Sensory Appendage Protein) — небольшой белок из группы химических рецепторов SCP, которые распространены у насекомых и других членистоногих. У взрослой формы комаров они особенно активно экспрессируются в чувствительных клетках конечностей, позволяя им распознавать потенциально опасную поверхность и избегать контакта с ней. Очевидно, что широкое применение сеток с пиретроидом и пиперонилбутоксидом заставило популяции малярийных комаров на западе Африки активнее пользоваться этим механизмом защиты.

Чтобы подтвердить участие SAP2 в устойчивости, были получены ГМ-комары с искусственно подавленной активностью соответствующего гена. И действительно, такие насекомые снова легко уничтожались тем же коктейлем токсинов. И наоборот, нерезистентные ГМ-комары с усиленной производительностью SAP2 становились к нему устойчивыми.