Een Indiase muggenpopulatie lijkt langzaam minder gevoelig te worden voor een veelgebruikt bestrijdingsmiddel.
Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!
Veel programma’s voor volksgezondheid gebruiken insecticiden om muggen te bestrijden. Dat helpt om ziekten te beperken die door muggen worden verspreid. Maar het langdurige gebruik van dezelfde middelen heeft ook een nadeel: sommige muggen ontwikkelen eigenschappen waardoor ze een insectide kunnen overleven. Onderzoekers uit India hebben nu bekeken hoe dat proces begint. Het onderzoek is te vinden in Frontiers in Tropical Diseases.
Resistentie ontwikkelen
De wetenschappers onderzochten de gelekoortsmug (Aedes aegypti). Deze muggen werden blootgesteld aan α-cypermetrine, een insecticide dat wereldwijd veel wordt gebruikt bij de bestrijding van muggen. Uit de test bleek dat 97,91 procent van de muggen stierf. Een klein deel overleefde dus de aanbevolen dosis.
Volgens de onderzoekers is dat een vroeg waarschuwingssignaal. “We laten zien dat een Indiase populatie van Aedes aegypti een sterfte van 97,91 procent liet zien na blootstelling aan de aanbevolen testdosis α-cypermetrine,” zegt onderzoeker Rohit Lakhwani van de University of Delhi. “Dit is een eerste teken dat deze muggen resistentie tegen deze insecticide kunnen ontwikkelen.”
Leestip: Tijgermug wordt snel resistent tegen veelgebruikte muggenspray
Binnen een muggenpopulatie bestaan kleine biologische en genetische verschillen. Sommige muggen kunnen daardoor beter tegen een giftige stof dan andere. Daardoor hebben zij een grotere kans om een insectide te overleven. Als zij zich daarna voortplanten, kunnen hun nakomelingen dezelfde gunstige eigenschappen krijgen. Op die manier kan een populatie uiteindelijk resistent worden.
De onderzoekers wilden vooral weten welke biologische mechanismen de muggen helpen om een insecticide af te breken. “Wanneer een insecticide het lichaam van een mug binnendringt, gaat er als het ware een alarm af in de cellen,” legt onderzoeker Sarita Kumar uit. “Daardoor komt een reeks reacties op gang en maakt de mug meer beschermende eiwitten aan.” Deze beschermende eiwitten kunnen giftige stoffen herkennen, afbreken en omzetten in minder schadelijke stoffen. De mug kan die resten daarna gemakkelijker uit het lichaam verwijderen.
Beschermende eiwitten
De wetenschappers onderzochten vijf beschermende eiwitten, die ook wel ontgiftigingsenzyemen genoemd worden. Daarvoor stelden zij eerst levende muggen in speciale flessen bloot aan een vaste hoeveelheid α-cypermetrine. Deze methode wordt ook gebruikt door de Wereldgezondheidsorganisatie. Daarna maten ze in het laboratorium hoe sterk de vijf enzymen reageerden. Naderhand probeerden ze met behulp van computersimulaties te voorspellen hoe goed α-cypermetrine zich aan verschillende enzymen kon binden.
De resultaten wijzen duidelijk op het enzym β-esterase. Na blootstelling aan α-cypermetrine nam de activiteit van β-esterase meer dan 21 keer toe. Dit enzym helpt bij het afbreken van stoffen die in insecticiden voorkomen en kan zich bijzonder sterk aan de moleculen van α-cypermetrine binden. Andere onderzochte enzymen speelden ook een rol in de verdediging tegen α-cypermetrine. Zo reageerden CYP450 en GST eveneens op de giftige stof. Hun reactie was alleen minder sterk.
“De muggen kunnen de productie van β-esterase sterk verhogen wanneer zij bedreigd worden,” zegt Kumar. “De andere enzymen helpen vooral omdat ze effectief zijn tegen veel verschillende giftige stoffen. Ze werken dus minder specifiek.”
Volksgezondheid
De ontdekking is belangrijk, omdat α-cypermetrine wereldwijd veelvuldig wordt gebruikt voor de bestrijding van muggen. Als steeds meer muggen het middel overleven kan het daardoor uiteindelijk minder goed gaan werken. Daar komt bij dat muggen ook resistent kunnen worden voor insectiden die op een vergelijkbare manier werken. Dat wordt ook wel kruisresistentie genoemd.
De vroege ontdekking geeft gezondheidsdiensten tijd om maatregelen te nemen. Zij kunnen bijvoorbeeld verschillende insecticiden afwisselen. Daardoor worden muggen niet steeds aan hetzelfde middel blootgesteld. Ook kunnen stoffen worden gebruikt die de beschermende enzymen blokkeren. Daarnaast blijven het verwijderen van broedplaatsen en het introduceren van roofdieren die van nature op muggen jagen natuurlijk ook belangrijk.
“Onze studie laat niet alleen zien dat resistentie bestaat, maar helpt ook te verklaren hoe deze op moleculair niveau ontstaat,” besluit Kumar. “Het is belangrijk dat deze resistentie nog niet wijdverspreid is. Daardoor kunnen gezondheidsdiensten ingrijpen voordat α-cypermetrine zijn werking verliest.”
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Waarom bijna alle vliegen hetzelfde vliegen, behalve muggen en Pavlov-reactie bij muggen: ze lijken langzaam van DEET te gaan houden (maar er is wat aan te doen) . Of lees dit artikel: Braziliaanse bosmuggen snakken steeds vaker naar mensenbloed .
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: !