У комаров появился неожиданный враг: рецептурный препарат, уже применяемый для лечения редких генетических заболеваний у людей, может сделать человеческую кровь токсичной для устойчивых к инсектицидам комаров, переносящих малярию. Новое исследование показало, что тот же препарат — нитизинон — способен убивать комаров даже при контакте с поверхностью, обработанной этим химическим веществом.
Эти результаты открывают перспективы для борьбы с заболеваниями, передающимися через укусы насекомых, включая малярию, лихорадку денге, чикунгунью и вирус Зика. Особенно актуально это в условиях, когда всё больше популяций комаров демонстрируют устойчивость к традиционным инсектицидам. Однако остаётся открытым вопрос: готовы ли люди добровольно использовать собственное тело как средство биологической защиты?
Новый механизм действия
«Это исследование показывает, что нитизинон обладает уникальным механизмом действия, отличным от существующих инсектицидов. Он целенаправленно воздействует на пищеварительные процессы в крови», — пишут авторы работы. В отличие от нейротоксичных инсектицидов, которые нарушают работу нервной системы насекомых, нитизинон действует через биохимический сбой в метаболизме.
Препарат блокирует фермент, необходимый для переработки аминокислоты тирозин, что приводит к накоплению токсичных метаболитов. У комаров это вызывает паралич, почернение тела и гибель в течение нескольких часов после контакта с веществом — либо через кровь, либо через лапки.
История препарата
Нитизинон — это фармацевтический препарат, полученный из токсина, естественно встречающегося в австралийском растении каллистемон. Изначально он разрабатывался как гербицид, но в конце XX века учёные обнаружили его эффективность при лечении тирозинемии I типа и алкаптонурии — двух редких наследственных заболеваний, связанных с нарушением метаболизма тирозина.
В 2002 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило нитизинон для медицинского применения. С тех пор он используется в терапии пациентов, страдающих от накопления токсичных продуктов распада тирозина, вызывающих повреждение печени, почек и других органов.
Токсичная кровь как средство защиты
Исследователи обнаружили, что комары, питающиеся кровью людей, принимающих нитизинон, погибают в течение нескольких часов. Причём токсический эффект проявляется даже при дозах, значительно ниже терапевтических. Это означает, что препарат может быть использован не только в рамках лечения, но и как потенциальное средство профилактики распространения инфекций.
Механизм действия основан на том, что комары, получая кровь с нитизиноном, не могут эффективно перерабатывать белки и аминокислоты. Их пищеварительная система буквально «закупоривается», что приводит к быстрой гибели. Таким образом, препарат превращает человеческую кровь в биологическое оружие против насекомых.
Контактная токсичность
В ходе дальнейших экспериментов учёные выяснили, что нитизинон эффективен не только при попадании в организм комара через кровь. Он также действует при контакте с лапками насекомого. В лабораторных условиях поверхности, обработанные нитизиноном и четырьмя другими ингибиторами фермента HPPD, вызывали гибель комаров, даже если они не питались кровью.
В течение нескольких часов после контакта комары демонстрировали признаки паралича, а их тела темнели. Однако только нитизинон показал стабильный эффект, тогда как другие препараты не вызвали аналогичной реакции. Учёные пока не до конца понимают, почему именно нитизинон обладает такой проникающей способностью, и как именно он всасывается через лапки.
Устойчивость к инсектицидам: глобальная проблема
Как знает любой, кто пытался защитить свой дом или сад от комаров, современные инсектициды не всегда работают. Причина — не только в неправильном применении, но и в биологической адаптации насекомых. Исследования показывают, что до 30% популяций комаров в некоторых регионах мира обладают устойчивостью к действующим химическим средствам.
Эта устойчивость развивается через мутации, которые позволяют комарам нейтрализовать или избегать действия инсектицидов. В результате традиционные методы борьбы становятся всё менее эффективными, особенно в тропических и субтропических зонах, где распространены заболевания, передающиеся через укусы.
Перспективы применения
Результаты исследования нитизинона дают надежду на появление нового класса средств борьбы с комарами. Поскольку препарат уже одобрен для медицинского применения, его безопасность для человека изучена достаточно хорошо. Это может ускорить процесс внедрения в практику, особенно в регионах с высоким риском заражения малярией.
Однако остаются вопросы: насколько этично использовать препарат в профилактических целях, если он влияет на биохимию человека? Как долго сохраняется токсичность крови после приёма нитизинона? Возможно ли создание наружных средств на его основе — например, кремов или спреев, безопасных для человека, но смертельных для насекомых?
Заключение
Нитизинон, изначально созданный для лечения редких заболеваний, неожиданно оказался мощным оружием против комаров. Его способность нарушать пищеварение насекомых открывает новые горизонты в борьбе с болезнями, передающимися через укусы. В условиях роста устойчивости к инсектицидам и глобального потепления, которое расширяет ареал комаров, такие открытия становятся особенно ценными.
Хотя предстоит ещё много исследований, нитизинон уже доказал свою эффективность. Возможно, в будущем борьба с малярией будет вестись не только с помощью сеток и репеллентов, но и через биохимические подходы, превращающие человеческую кровь в смертельную ловушку для насекомых.