Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe de Wolbachia-bacterie vectoren van dodelijke ziekten controleert

Wolbachia, een intracellulaire bacterie die voorkomt in een groot aantal geleedpotigen, waaronder insecten en sommige schaaldieren, heeft aandacht gekregen vanwege zijn vermogen om vectorinsecten te bestrijden die dodelijke ziekten overbrengen. Hier ziet u hoe Wolbachia controle uitoefent over vectoren:

Cytoplasmatische incompatibiliteit (CI):

- Wolbachia veroorzaakt cytoplasmatische incompatibiliteit, waardoor de normale voortplanting bij insecten wordt verstoord wanneer geïnfecteerde mannetjes paren met niet-geïnfecteerde vrouwtjes of vrouwtjes die zijn geïnfecteerd met een incompatibele Wolbachia-stam.

- Tijdens de bevruchting verstoort de Wolbachia die aanwezig is in het sperma van geïnfecteerde mannetjes de ontwikkeling van embryo's, wat resulteert in de onlevensvatbaarheid van de eieren of mannelijke nakomelingen.

- Deze reproductieve manipulatie vermindert het vermogen van niet-geïnfecteerde of incompatibel geïnfecteerde insecten om levensvatbare nakomelingen te produceren, wat mogelijk kan leiden tot populatie-onderdrukking of vervanging van de oorspronkelijke vectorpopulatie.

Mannenmoord:

- Sommige Wolbachia-soorten veroorzaken het doden van mannetjes, waarbij geïnfecteerde mannetjes tijdens de ontwikkeling worden geëlimineerd, wat resulteert in een scheve geslachtsverhouding met meer vrouwtjes in de populatie.

- Dit mannetjesdodende effect kan leiden tot onderdrukking van de populatie naarmate het aantal mannetjes dat beschikbaar is voor reproductie afneemt, waardoor het vermogen van de vectorpopulatie om ziekten over te dragen verder wordt verminderd.

Immuniteitsverbetering:

- Wolbachia blijkt de immuunrespons van insecten te versterken, waardoor ze beter bestand zijn tegen ziekteverwekkers.

- Door de vectorinsecten te infecteren en hun immuunsysteem te activeren, kan Wolbachia het vermogen van de insecten om ziekteverwekkers over te dragen verminderen.

- De verbeterde immuniteit helpt de efficiëntie van de overdracht van ziekteverwekkers te verminderen, wat mogelijk kan leiden tot een verminderde ziekteprevalentie in het getroffen gebied.

Bevolkingsvervanging:

- In bepaalde gevallen zijn met Wolbachia geïnfecteerde insecten met succes geïntroduceerd in populaties van niet-geïnfecteerde vectoren, wat heeft geleid tot de verspreiding en uiteindelijke vervanging van de oorspronkelijke populatie door met Wolbachia geïnfecteerde insecten.

- Deze techniek, bekend als de "Incompatibele Insectentechniek" (IIT), maakt gebruik van Wolbachia-gemedieerde cytoplasmatische incompatibiliteit om de verspreiding van geïnfecteerde individuen te stimuleren en de vectorpopulatie te onderdrukken.

Extra effecten:

- Wolbachia kan andere aspecten van de vectorbiologie beïnvloeden, zoals levensduur, vruchtbaarheid, gedrag en ontwikkelingstijd.

- Deze veranderingen kunnen een verdere impact hebben op het vermogen van de vector om ziekten over te dragen en bijdragen aan de inspanningen om de populatie onder controle te houden.

Door de voortplanting van insecten, de immuunrespons en de populatiedynamiek te manipuleren, heeft Wolbachia een groot potentieel getoond als biocontrolemiddel tegen ziektedragende vectoren. Er zijn veldproeven en onderzoek gaande om de kracht van Wolbachia te benutten voor de effectieve bestrijding van door vectoren overgedragen ziekten zoals knokkelkoorts, malaria, filariasis en andere.