Aedes aegypti är en mygga som överför både dengue och Zika-virussjukdom. |

En potentiellt användbar parasit

Wolbachia är en vanlig insektsparasit som verkar vara ofarlig för människor. Bakterien kanske inte dödar sin värd, men den påverkar insektens biologi. Forskare har upptäckt att Wolbachia hämmar replikering av virus i myggor. Denna förmåga kan vara mycket användbar eftersom mygg överför några obehagliga och ibland farliga virussjukdomar. Att medvetet infektera myggpopulationen med bakterien kan förhindra flera sjukdomar hos människor, inklusive dengue och Zika-virussjukdom.

Vissa människor undrar varför forskare infekterar mygg med bakterier istället för att döda insekterna direkt. En orsak är att när tillräckligt många kvinnliga myggor har smittats, är infektionsprocessen självbärande eftersom kvinnorna överför bakterier till deras avkommor. Ett annat skäl är att myggor blir resistenta mot de nuvarande insekticiderna. Dessutom är vissa insektsmedel skadliga för miljön. Det är därför forskning om myggkontrollmetoder och vacciner för människor är så viktig.

Wolbachia-bakterier (inuti cirklarna med vita gränser) i en insektcell |

Wolbachia upptäcktes 1924 av S. Burt Wolbach, en amerikansk patolog, och Marshall Hertig, en annan amerikansk forskare. De hittade bakterien i Culex pipiens, ett utbrett insekt allmänt känt som den vanliga husmyggen.

Wolbachia-bakterien

Insekter tillhör filum Arthropoda. Wolbachia finns i många insekter, andra leddjur och några medlemmar i filmen Nematoda (rundmaskar). Det förekommer naturligt i vissa myggor och har tillförts till andra.

Wolbachia sägs vara en ärftlig mikroorganism eftersom den går från en generation till en annan. Den lever i värdens celler, inklusive äggstockarna och testiklarna. Vissa bakterier kommer in i äggcellerna. Under befruktningen sätter ett spermier in sin kärna i ett ägg. När det befruktade ägget multiplicerar för att göra ett insekt, reproduceras bakterierna i ägget och blir en del av den nya individen.

Wolbachia påverkar värdens reproduktionsbiologi på spännande sätt som inte är väl förstått. Bakterien gynnar produktionen av kvinnliga avkommor och hindrar produktionen av män. Eftersom Wolbachia överförs från en generation till en nästa i ägg, är det en fördel för bakterien att öka andelen kvinnor i befolkningen.

Hur gynnar Wolbachia produktionen av kvinnor?

Forskare har funnit att bakterien kan kontrollera könet hos värd avkomma på följande sätt, även om den kanske inte ger varje effekt i varje värdslag.

  • Mandödande : män dör under larvstadiet i sin utveckling
  • Feminisering : hanar i larven utvecklas till kvinnor eller infertila män
  • Partenogenes : reproduktion sker utan närvaro av män, vilket gör alla avkommor kvinnor

Cytoplasmatisk oförenlighet med infekterade myggor

Wolbachia har en annan intressant effekt på värdens reproduktion. Effekten kallas cytoplasmisk inkompatibilitet (CI i tabellen nedan) och har observerats i åtminstone några av myggorna som orsakar sjukdom. Som ett resultat av bakteriens närvaro är ägg och spermier inte längre kompatibla under vissa förhållanden och kan inte längre producera livskraftiga avkommor.

Cytoplasmatisk inkompatibilitet fungerar när följande villkor finns, såsom visas i tabellen.

  • En smittad manlig kompis med en oinfekterad tik.
  • En infekterad hane parar sig med en kvinna infekterad av en annan stam av Wolbachia.

En infekterad kvinna kan reproducera sig när hon parar sig med en oinfekterad hane eller med en hane som är infekterad av samma stam av Wolbachia. Nettopåverkan av cytoplasmisk inkompatibilitet är spridningen av kvinnans stam av Wolbachia till nästa generation. Tabellen illustrerar detta med färgkodning

Cirkeln med ett kors som hänger under den är den biologiska symbolen för en kvinna. Cirkeln med en pil till höger är symbolen för en hane. |

Wolbachia-arten som används i myggförsök är Wolbachia pipientis. Arten finns i något olika former som kallas stammar. Olika stammar har olika effekter på myggor.

Myggor som överför Dengue och Zika Virus Disease

Insekten med det vetenskapliga namnet Aedes aegypti har det vanliga namnet gulfeber mygga. Som namnet antyder kan insekten överföra sjukdomen känd som gul feber till människor. Det kan också överföra chikungunya, dengue (uttalad dengee) och Zika-virussjukdom. Det är den viktigaste vektorn eller transmittern för dessa sjukdomar. Det är hemmahörande i Afrika men har spridit sig till tropiska och semitropiska områden i USA.

Aedes albopictus överför också virus till människor, inklusive dengue- och Zika-virus, men i mindre utsträckning än dess släkting. Den är infödd i Sydostasien men har spridit sig till USA. Dess sortiment har sträckt sig längre norrut än för sin släkting eftersom det tål en svalare miljö.

Aedes albopictus eller den asiatiska tigermyggen |

Myggbett och sjukdom

Endast kvinnliga myggor biter människor och suger upp blod. De behöver några av näringsämnena i blodet för att producera sina ägg. Kvinnorna injicerar saliv som innehåller ett antikoagulantia i såren som de skapar. Antikoagulanten stoppar koagulering eller blodkoagulering, vilket gör att en mygga kan få en god drink. Det injicerade salivet kan innehålla virus som kan orsaka sjukdom. Dessa virus kommer in i saliven från insekts spottkörtlar och reser in i offerets blodomlopp med antikoagulantia.

När en mygga drar tillbaka blod från en infekterad person kan den också dra tillbaka virus. Om dessa virus kommer in i salivkörtlarna, kan de passera in i blodomloppet hos en oinfekterad person under en myggbit.

Vissa termer i illustrationen ovan kan vara okända. Hypotension är lågt blodtryck. Pleural effusion är uppsamling av vätska runt lungorna. Ascites är uppsamlingen av vätska mellan fodret i bukhålan och organen i kaviteten. Feberfasen inkluderar feber som ett av dess symtom.

Denguefeber

Dengue eller denguefeber är en tropisk, influensaliknande sjukdom som ofta är mild men ibland allvarlig. Det orsakas av dengue-viruset. Möjliga symtom visas i bilden ovan. En patient kanske inte upplever alla symtom när de har sjukdomen. Dessutom kan symtomen som de upplever orsakas av en annan faktor. Dengue är också känd som halsbenfeber på grund av smärtan som det ibland orsakar.

Denguefeber klassificeras som okomplicerad eller svår. En "komplikation" av en sjukdom är en sekundär effekt eller sjukdom som utvecklas efter huvudsjukdomen. Patienter återhämtar sig i allmänhet från okomplicerad dengue. Alvorlig dengue kräver ofta sjukhusbehandling och kan till och med vara dödlig.

I vissa delar av världen är dengue en viktig och utbredd folkhälsofråga. Både dengue och Zika-virussjukdom (ibland kallad Zika-feber) förekommer vanligtvis i varma klimat utanför Nordamerika. Nyligen har utbrott av varje sjukdom inträffat i USA, dock i Hawaii och Zika-virussjukdom i Florida. Zika-viruset har också hittats i Texas.

Alla som har oförklarade symtom eller som misstänker att de kan ha en myggburad sjukdom bör besöka en läkare för en diagnos och behandling.

Zika Virus Disease

Zika-viruset har fått sitt namn efter Zika-skogen i Uganda, där det upptäcktes 1947. (Det är därför dess namn alltid börjar med en stor bokstav.) Den överförs främst av en bit från en mygga i släktet Aedes, särskilt Aedes aegypti . Mer sällan överförs det genom sexuell kontakt. Infektionen orsakar ofta milda symtom eller till och med inga alls. Komplikationerna kan dock vara långt ifrån milda.

Symtom som kan utvecklas från en Zika-virusinfektion inkluderar feber, utslag, ledvärk och konjunktivit (inflammation i konjunktiva, eller membranet som täcker ögat och ytan på ögonlocket). Den drabbade personen kan också få huvudvärk och muskelsmärta.

Zika-infektion under graviditeten kan orsaka en allvarlig födelsedefekt som kallas mikrocefali och andra allvarliga fosterhjärnfel. Guillain-Barre syndrom (GBS), en ovanlig sjukdom i nervsystemet, är också mycket troligt utlöst av Zika i ett fåtal fall.

- CDC (Centers for Disease Control and Prevention)

Komplikationer av Zika-virussjukdom

Som framgår av citaten som visas ovan och nedan säger forskare att Zika-virussjukdom kan orsaka mikrocefali. Detta är ett tillstånd där ett barn föds med ett ovanligt litet huvud. Tillståndet åtföljs ofta (men inte alltid) av ofullständig hjärnutveckling och livslånga problem för barnet. Zika-virusinfektion hos modern under graviditeten är en orsak till mikrocefali. Viruset tros korsa morkakan och nå det utvecklande barnet, även om hur det gör detta är fortfarande okänt.

Zika-viruset orsakar mycket troligt Guillain-Barr s syndrom såväl som mikrocefali. Som man kan se i de olika formuleringarna av WHO och CDC-citat, men vissa forskare anser att denna förening är mindre uppenbar än kopplingen mellan viruset och mikrocefali.

Efter en omfattande granskning av bevis finns det vetenskapligt samförstånd om att Zika-viruset är en orsak till mikrocefali och Guillain-Barr s syndrom.

- WHO (Världshälsoorganisationen)

Guillain-Barré syndrom

Guillain-Barr syndrom är en ovanlig störning där en persons immunsystem attackerar en del av sitt nervsystem. Symtom på störningen inkluderar svaghet, stickningar och i allvarliga fall förlamning. Den senare situationen är en medicinsk nödsituation eftersom förlamningen kan involvera andningsmusklerna och musklerna i hjärtat. Syndromet kan emellertid behandlas och de flesta återhämtar sig. Vissa sitter kvar med symtom som svaghet. I många fall visas syndromet efter att personen har upplevt en virusinfektion.

Hur ett virus replikeras

En virion är ett individuellt virus. Dess genetiska material är antingen RNA eller DNA. Både dengue och Zika-viruset innehåller RNA. |

Zika-viruset och dengue-viruset är relaterade till varandra. De tillhör en grupp som kallas flavivirus.

Viral replikation

Wolbachia möjliggör åtminstone vissa myggor att undvika infektion med specifika virus. Det fungerar genom att stoppa virusen från att replikeras inuti en myggceller. Under en infektion av en insektscell (eller av våra celler) kommer en viruspartikel in i cellen och "tvingar" den att skapa nya viruspartiklar. Dessa lämnar cellen och invaderar nya och upprepar replikeringsprocessen. En stor viral population produceras ofta.

Upptäckten att Wolbachia på något sätt kan stoppa replikering av vissa sjukdomsframkallande virus är en spännande. Utan viruspartiklar i spottkörteln kommer en mygga inte att kunna sprida virussjukdomar när den biter människor.

Effekter av Wolbachia på myggor och Dengue

Wolbachia förekommer inte naturligt i Aedes aegypti . Wolbachia-införande används emellertid redan experimentellt i ett försök att bekämpa dengue. Forskare har lärt sig hur man sätter in bakterierna i myggägg utan att döda äggen.

World Mosquito Programmet är en internationell insats som leds av Monash University i Australien. Programmet var tills nyligen känt som Eliminate Dengue-programmet. Dess huvudmål är inte att minska antalet myggor utan att förhindra dem från att bära dengue-viruset. Forskarna i programmet bakar mygg med tillsatta bakterier och släpper sedan de vuxna ut i miljön, där de parar sig med vilda myggor. De infogade bakterierna håller sig levande i sina värdar och sprids gradvis genom befolkningen via ägg från infekterade kvinnor. De verkar också för att minska förekomsten av dengu i området. Kvantitativa data behövs dock för att visa sambandet mellan förändrade myggor och denguedämpning.

Att öka andelen bakterier i en myggpopulation tar tid, men det borde vara en säker och självhärdande process. Forskarna övervakar resultaten från sina experiment noggrant. Hittills finns det inga bevis på att myggorna med tillsatta bakterier är skadliga för människor eller miljön.

Vissa forskare använder en annan taktik för att kontrollera myggor. De skapar bakteriellt förändrade myggor för att minska insektspopulationen genom cytoplasmisk inkompatibilitet.

Zika-virus (konstgjort färgat rött) |

Wolbachia och Zika Virus Disease

Med tanke på Wolbachias preliminära framgång i kampen mot dengue misstänker vissa forskare att samma resultat kommer att uppnås med Zika-viruset. Uppmuntrande resultat har uppnåtts med myggor i labbet. Forskare har visat att infektion med en specifik stam av Wolbachia minskar mängden Zika-virus i myggor och eliminerar viruset från deras salivkörtlar. Det har ännu inte visats att dessa förändrade myggor saknar förmågan att överföra Zika-virussjukdom till människor, men möjligheten är lockande.

I april 2017 släpptes manliga myggor infekterade av Wolbachia i Florida. Hanar valdes eftersom de till skillnad från kvinnorna inte biter människor. Förhoppningen är att den totala populationen av myggor kommer att minska på grund av cytoplasmisk inkompatibilitet, vilket kraftigt minskar risken för Zika-virusinfektion.

Användningen av Wolbachia undersöks i förhållande till andra myggburna sjukdomar, inklusive malaria. Det vore underbart att ha en effektiv och miljömässigt säker metod för att kontrollera sjukdomar som överförs av myggor. De är irriterande och oroande insekter.

Referenser och resurser

  • En uppskattning av Aedes aegypti och Aedes albopictus spänner i USA från CDC (Centers for Disease Control and Prevention)
  • Dengue-utbrott på Hawaii 2015-2016 från staten Hawaii, avdelningen för hälsa
  • Fakta och nyheter om Zika-viruset från CDC
  • World Mosquito-programmet (tidigare känt som Eliminate Dengue-programmet)
  • Wolbachia och Zika-viruset från tidskriften Nature
  • Florida släpper experimentella myggor för att bekämpa Zika-virus från CNN

Innehållet är korrekt och sant efter bästa författares kunskap och ersätter inte diagnos, prognos, behandling, recept och / eller kostråd från en licensierad vårdpersonal. Läkemedel, kosttillskott och naturläkemedel kan ha farliga biverkningar. Om du är gravid eller ammar, konsultera med en kvalificerad leverantör på individuell basis. Sök omedelbar hjälp om du upplever en medicinsk nödsituation.