Открытие новых натуральных продуктов для борьбы с комарами

Паразиты и переносчики, том 15, Номер статьи: 481 (2022) Цитировать эту статью

2215 Доступов

1 Цитаты

4 Альтметрика

Подробности о метриках

Борьба с переносчиками играет ключевую роль в снижении бремени болезней, переносимых комарами, на общественное здравоохранение. Сегодняшние стратегии борьбы с переносчиками болезней во многом основаны на синтетических инсектицидах, которые могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду при применении на открытом воздухе и часто становятся неэффективными из-за способности комаров развивать устойчивость. Альтернативный и многообещающий подход к решению этих проблем предполагает использование инсектицидов природного происхождения (биопестицидов) для борьбы с переносчиками болезней. Биопестициды могут представлять собой встречающиеся в природе организмы или вещества, полученные из них, которые оказывают воздействие на сокращение продолжительности жизни переносчиков болезней, таких как комары. Здесь мы представляем открытие и оценку агентов биологической борьбы на основе натуральных продуктов, которые потенциально могут быть преобразованы в биопестициды для борьбы с комарами. Мы проверили коллекцию натуральных продуктов, состоящую из 390 соединений, и первоначально идентифицировали 26 молекул с потенциальной способностью убивать личиночные стадии комара Aedes aegypti, вызывающего желтую лихорадку, который ответственен за передачу таких вирусов, как денге, Зика, чикунгунья и желтая лихорадка. Натуральные продукты, выявленные при скрининге как «попавшие», были дополнительно оценены на предмет их пригодности для разработки биопестицидов. Мы показываем, что некоторые наиболее популярные натуральные продукты, бактоболин, майтанзин и оссамицин, также убивают личиночные стадии комаров Anopheles gambiae, передающих малярию, а также взрослые формы обоих видов. Мы дополнительно изучили полезность неочищенных экстрактов и препаратов из двух лучших источников-кандидатов (организмов происхождения) на комарицидную активность, а именно экстрактов двух бактерий Burkholderia thailandensis и Streptomyces hygroscopeus var. оссамицетик.

Трансмиссивные инфекции продолжают оставаться серьезной проблемой общественного здравоохранения; около 80% населения мира подвергается риску заражения трансмиссивными болезнями [1]. Малярия, денге, Зика, чикунгунья, желтая лихорадка и другие заболевания, переносимые комарами, ежегодно становятся причиной более 1 миллиона смертей во всем мире и несут огромное социально-экономическое бремя, прежде всего в слаборазвитых регионах [2,3,4,5,6 ].

Эффективная борьба с переносчиками является наиболее эффективной профилактической стратегией, и обнадеживающие сообщения о снижении числа случаев малярии в начале двадцать первого века были в первую очередь связаны с использованием средств борьбы с переносчиками с помощью инсектицидов [7]. По оценкам последнего Всемирного доклада о малярии (2021 г.), в период с 2000 по 2020 год было предотвращено 1,7 миллиарда случаев заболевания и 10,6 миллиона смертей [2].

Однако борьба с переносчиками опирается в первую очередь на химические инсектициды с очень небольшим количеством мишеней, и эти инсектициды в последнее время все чаще ассоциируются с большей устойчивостью, нецелевой токсичностью и длительной стойкостью в природе [8]. Натуральные продукты (НП), обычно вторичные метаболиты, продуцируемые бактериями, растениями или грибами, считаются многообещающей альтернативой синтетическим инсектицидным соединениям в отношении этих проблем [8, 9]. В целом меньшая токсичность и воздействие биопестицидов на окружающую среду рассматривались в сельскохозяйственном секторе, где потребность в альтернативных методах и, следовательно, интерес к биопестицидам значительно возросли [10, 11]. Исторически сложилось так, что экстракты и соединения, выделенные из природных ресурсов, внесли свой вклад во многие аспекты медицинского здравоохранения благодаря своей антибиотической, противоопухолевой, противогрибковой, антибактериальной или противопаразитарной активности [12, 13].

Наиболее хорошо зарекомендовавший себя биопестицид на основе NP, используемый сегодня для борьбы с комарами, состоит из кристаллов Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) [14]. Его преимущества связаны с его специфичным для комаров способом действия и с тем фактом, что в полевых условиях не было зарегистрировано никакой устойчивости, несмотря на его использование в течение > 30 лет [15]. Основным недостатком является время и необходимость повторного распределения в течение сезона, а еще одним ограничением является то, что доступные на сегодняшний день продукты используются только для воздействия на личиночную стадию жизненного цикла комаров. Природные источники, которые в настоящее время исследуются для разработки новых средств против комаров, включают грибы [16, 17], растения [18,19,20,21,22,23,24,25] и микробы [26,27,28,29]. ,30,31], причем наиболее широко представлены растения.