Pestisida Eksperimental Dapat Menghentikan Nyamuk dengan Meretas Sistem Kekebalannya

Dengan segala hormat terhadap wabah tikus, nyamuk adalah pembawa penyakit paling terkenal di planet ini. Gigitan mereka menularkan infeksi mematikan termasuk malaria, demam kuning, virus West Nile, demam berdarah, dan virus Zika. Organisasi Kesehatan Dunia memperkirakan nyamuk bertanggung jawab atas jutaan kematian dan ratusan juta kasus setiap tahun, yang menjadikan pengendalian hama ini salah satu tantangan kesehatan masyarakat terbesar dan terpenting di dunia saat ini.

Pestisida adalah cara yang jelas untuk mengurangi populasi nyamuk, tetapi kami mengalami masalah yang sama dengan bakteri yang kebal antibiotik. Ya, pestisida akan memusnahkan beberapa nyamuk, tetapi mereka yang bertahan hidup akan secara alami memiliki sistem kekebalan yang lebih kuat yang mampu melawan pestisida. Mereka akan meneruskan perlawanan mereka kepada keturunannya, yang berarti pestisida menjadi semakin tidak efektif pada setiap generasi. Ini adalah survival of the fittest pada dasarnya. Lebih buruk lagi, menyemprot lebih banyak pestisida untuk mengkompensasi resistensi nyamuk hanya merusak lingkungan. Menggunakan "biopestisida" berbasis bakteri dapat membantu, tetapi bahkan itu dapat merusak lingkungan jika disemprotkan pada tingkat yang cukup tinggi.

Sekarang para peneliti di Universitas Leuven Belgia sedang bekerja pada cara yang cerdik untuk secara esensial meretas sistem kekebalan nyamuk dan mengurangi resistensi mereka. Di alam liar, serangga seperti backswimmer memancarkan sinyal kimia yang bisa dirasakan oleh nyamuk untuk memberi tahu mereka bahwa predator sudah dekat. Ini menciptakan respons stres yang pada akhirnya melemahkan resistensi pestisida nyamuk.

"Organisme bereaksi terhadap kemungkinan predasi (ketika merasakan isyarat predator) dengan penerbangan atau respons melawan, atau mereka tetap bergerak mungkin untuk tidak mendapatkan perhatian dari predator," kata peneliti Universitas Leuven, Lin Op de Beeck. Terbalik. Dia menjelaskan bahwa respons kimia ini menyebabkan nyamuk mengeluarkan energi, dan menghindari predator sering tidak menyisakan waktu yang cukup untuk mencari makanan. "Ini semua akan menghasilkan lebih sedikit energi yang tersedia, karena itu semua energi akan digunakan untuk mempertahankan fungsi dasar metabolisme dan memastikan tidak dimakan."

Op de Beeck mengatakan molekul kompleks yang membentuk sistem kekebalan serangga adalah beberapa yang paling intensif energi untuk diproduksi, sehingga memaksa energi nyamuk di tempat lain dengan cepat akan mengkompromikan resistensi mereka. Para ilmuwan baru-baru ini menemukan cara membuat isyarat predator buatan, dan sekarang Op de Beeck telah menggabungkan isyarat sintetis ini dengan Bti biopestisida, menciptakan senjata baru yang berpotensi kuat melawan nyamuk.

Hasil dari percobaan laboratorium sangat menjanjikan. Isyarat predator begitu melemahkan resistensi nyamuk sehingga bahkan dosis Bti yang tidak mematikan pun memiliki tingkat kematian yang tinggi. Nyamuk-nyamuk yang bertahan hidup memiliki sistem kekebalan tubuh yang terganggu secara permanen, yang berarti mereka kurang mungkin hidup cukup lama untuk mempertahankan parasit yang mereka bawa selama masa inkubasi mereka.

Tapi bisakah populasi nyamuk menjadi kebal terhadap koktail Bti dan isyarat predator sintetis seperti yang mereka miliki dengan pestisida lain? Di sinilah seleksi alam sekarang menguntungkan kita, menurut Op de Beeck. "Semakin tahan terhadap isyarat predator sintetis / alami sangat maladaptif karena, ketika merasakan predator, spesies mangsa harus waspada untuk tidak dimakan," katanya. Terbalik. "Karena itu menjadi resisten terhadap isyarat predator kemungkinan tidak akan terjadi."

Dengan kata lain, isyarat predator masih melayani tujuan penting dalam menghindari, yah, predator. Nyamuk yang secara alami tahan terhadap isyarat predator mungkin lebih baik ketika bersentuhan dengan pestisida yang disuplai ini, tetapi mereka juga lebih mungkin dimakan oleh backswimmer jauh sebelum itu. Sebagai bonus tambahan, menggunakan isyarat predator berarti kita bisa menyemprotkan dosis biopestisida yang jauh lebih rendah, yang akan mengurangi tekanan pada populasi nyamuk untuk beradaptasi dan memperlambat evolusi resistensi terhadap biopestisida.

Sudah waktunya untuk mengujinya di alam liar

Langkah selanjutnya adalah para peneliti mengambil koktail mereka dari laboratorium dan pergi ke alam liar. Sementara hasil awal di laboratorium ini menjanjikan, itu tidak menjamin pestisida akan berhasil di alam, di mana banyak faktor yang berbeda - seperti ketersediaan dan suhu makanan - dapat mempengaruhi seberapa baik pestisida bekerja. Op de Beeck optimis timnya berada di jalur yang benar menuju menemukan pestisida yang lebih baik, lebih ramah lingkungan.

"Penting dengan meningkatnya kekhawatiran tentang Bti untuk berinvestasi dalam menciptakan strategi baru yang dapat mengarah pada penggunaan pestisida biologis dalam jangka panjang yang lebih efisien dan lebih berkelanjutan, karena ini merupakan alternatif yang baik untuk pestisida kimia," katanya. "Dan kombinasi dengan isyarat predator sintetis tampaknya menjadi cara yang sangat menjanjikan untuk maju, karena mereka meningkatkan toksisitas Bti dan merusak sistem kekebalan nyamuk."

Jika dia benar, tunjangan kesehatan masyarakat bisa tak terhitung. Ya, itu tidak sepenuhnya benar - tetapi perhitungan harus dimulai dalam jutaan nyawa.