Wie die Eingeweide von Mückenlarven zur Entwicklung hochspezifischer Insektizide beitragen könnten

Wussten Sie, dass das tödlichste Tier der Welt die Stechmücke ist?

10.04.2024

Mücken können Viren für Zika- und Dengue-Fieber übertragen, aber die Eingeweide ihrer Larven könnten das Geheimnis für neue, hochspezifische Insektizide bergen (Symbolbild).

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Aedes aegypti ist eine der gefährlichsten Stechmücken. Diese Mücke verbreitet Viren, die das Dengue-Fieber verursachen, das vor kurzem in Puerto Rico zur Epidemie erklärt wurde. Eine im Journal of the American Chemical Society veröffentlichte Forschungsarbeit berichtet über neue Moleküle, die Proteine in der einzigartigen, alkalischen Umgebung des Verdauungssystems von Ae. aegypti markieren und Wissenschaftlern bei der Entwicklung von Insektiziden zur Bekämpfung helfen könnten.

Obwohl es bereits Insektizide gegen Moskitos gibt, entwickeln die Plagegeister Resistenzen, und es sind Fortschritte erforderlich, um ihre Zahl zu verringern und die Ausbreitung von Krankheitserregern zu verlangsamen, die sie übertragen, darunter der Malariaparasit und die Zika- und Dengue-Viren. Zum Glück für die Wissenschaftler ist das Verdauungssystem bestimmter Mückenlarven, darunter Ae. aegypti, einzigartig: Der pH-Wert steigt zu Beginn des Mitteldarms an, wodurch ein stark alkalischer Bereich entsteht, der sich dann im weiteren Verlauf der Verdauung zu einem neutraleren pH-Wert abschwächt. Michael Riehle, John Jewett und Kollegen wollten daher molekulare Sonden entwickeln, die auf diese Veränderung des pH-Werts reagieren und nur im alkalischen Teil des Mitteldarms "aktiviert" werden.

Das Team synthetisierte zwei basenreaktive Moleküle und ein Kontrollmolekül für ihre Testsonden. Diese wurden jeweils in Gruppen von 30 bis 40 Mückenlarven eingebracht, die sie durch Filterfütterung aufnahmen und durch ihr Verdauungssystem leiteten. Im alkalischen Mitteldarm durchliefen die beiden neuen basenreaktiven Moleküle eine Reihe chemischer Veränderungen, die es ihnen ermöglichten, an Proteine im Darm zu binden und von den Forschern mittels Fluoreszenz nachgewiesen zu werden. Larven, die das Kontrollmolekül zu sich genommen hatten, zeigten diese Fluoreszenz nicht. Das Erreichen und Markieren von Darmproteinen der Larven mit diesen molekularen Sonden schafft Ziele, die eines Tages zur Entwicklung neuer Insektizide verwendet werden könnten, so das Team. Da die meisten Organismen ein neutrales oder saures Verdauungssystem haben, würden diese alkalispezifischen molekularen Sonden diese nicht beeinträchtigen, was mögliche Nebenwirkungen minimiert und zukünftige Insektizide hochspezifisch für ihr Ziel macht. Die Forscher sagen, dass diese Spezifität und Anpassungsfähigkeit Insektizide widerstandsfähiger gegen Veränderungen und wirksamer bei der Bekämpfung von durch Mücken übertragenen Krankheiten machen könnte.

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Originalveröffentlichung

Lindsay E. Guzmán, Anjalee N. Wijetunge, Brendan F. Riske, Brooke B. Massani, Michael A. Riehle, John C. Jewett; "Chemical Probes to Interrogate the Extreme Environment of Mosquito Larval Guts"; Journal of the American Chemical Society, Volume 146, 2024-3-14

https://www.chemie.de/news/1183166/wie-die-eingeweide-von-mueckenlarven-zur-entwicklung-hochspezifischer-insektizide-beitragen-koennten.html