Экологическая ловушка: грибок с тротуара поможет истребить малярийных комаров

Оранжевые дрожжи, обнаруженные на обычном тротуаре в Балтиморе, могут радикально изменить методы борьбы с малярией. Грибок Rhodotorula taiwanensis привлекает комаров вида Anopheles gambiae, основных переносчиков болезни в Африке, и удерживает их в своей вязкой биопленке.

Этот метод отличается от традиционных подходов. На сегодняшний день главным средством остаются москитные сетки, пропитанные инсектицидами, на долю которых приходится 70% случаев снижения заболеваемости. Однако Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) предупреждает о растущей устойчивости комаров к обычным химикатам, что требует поиска новых стратегий.

Грибковая приманка

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), описывает альтернативный путь использования дрожжей и грибков. Работа была проведена учеными из Школы общественного здравоохранения Блумберга при Университете Джонса Хопкинса в результате сотрудничества лабораторий, специализирующихся на переносчиках болезней и микробиологии.

Связь между грибами и насекомыми основана на эволюционной логике. Подобно тому как растения привлекают животных для распространения семян, грибы вырабатывают химические и физические сигналы, чтобы насекомые переносили их клетки и споры.

Грибок Rhodotorula taiwanensis

Из семи проанализированных видов дрожжей только Rhodotorula taiwanensis (штамм 200S) показал выдающиеся результаты. Этот оранжевый грибок, выделенный в 2023 году во время исследования городской микрофлоры, оказался единственным, способным приманивать самок Anopheles gambiae. Он также оказался неотразимым для плодовых мушек дрозофил.

Механизм привлечения основан на двух летучих органических соединениях: ацетоне и 3-метил-1-бутаноле. Этот химический коктейль проще и специфичнее, чем у обычных пекарских дрожжей. Эксперименты подтвердили, что приманка воздействует на обонятельные рецепторы насекомых.

Липкая западня

Исследователи заметили, что и самки, и самцы комаров часто оказываются в ловушке в вязкой биопленке, которую формирует грибок. По своей консистенции она напоминает «зыбучие пески». Это свойство открывает возможность создания биоразлагаемых клеевых ловушек без использования синтетических ядов.

Открытие сделано в критический момент. Согласно отчету ВОЗ, в 2024 году от малярии погибло 610 000 человек. Около 95% смертей приходится на Африку, причем трое из четырех погибших — дети в возрасте до пяти лет. Паразиты и их переносчики становятся всё более устойчивыми к лекарствам и инсектицидам, а существующие вакцины пока показывают лишь умеренную эффективность.

Распространение на пяти континентах

Грибок R. taiwanensis встречается не только в Мэриленде. Эти дрожжи обитают в почве и на растениях в разных регионах мира: на сахарном тростнике, рисе, полыни, чернике, а также в традиционных продуктах ферментации в Индии и Южной Корее.

Более того, ученые обнаружили родственные виды грибков у комаров, пойманных в эндемичных по малярии районах Замбии. Это подтверждает, что в природе данные микроорганизмы и насекомые постоянно сосуществуют.

Дальнейшие шаги

В настоящее время ведется разработка прототипов ловушек на основе Rhodotorula. Ученые стремятся максимально эффективно использовать комбинацию обонятельного притяжения и механического удержания в биопленке.

Также оценивается эффективность метода против других видов комаров, включая те, что обитают в США. Ученые уверены, что взаимодействие насекомых и грибов — это огромная и еще не до конца изученная область для биологического контроля опасных заболеваний.