Малярийных комаров подчинили искусственному свету

По статистике, ежегодно в мире выявляется более 250 тысяч новых случаев малярии, число жертв болезни достигает 438 тысяч человек. Возбудителем инфекции служат одноклеточные паразиты (плазмодии), которых переносят самки комаров рода Anopheles, в частности Anopheles gambiae. Помимо экспериментальных вакцин, к способам профилактики малярии относят обработку районов обитания насекомых инсектицидами и москитные сетки. Однако эффективность этих методов остается недостаточной. Так, комары могут адаптироваться к токсинам, а сетки, устанавливаемые вокруг кровати, снижают риск укусов только ночью. Между тем активность Anopheles возрастает уже в сумерки.

Известно, что, кроме влажности и температуры, поведение комаров определяется интенсивностью освещения. При этом наряду с экзогенным для них характерен эндогенный ритм активности: например, свет обусловливает цикличность профилей экспрессии генов и локомоцию. Тем не менее, возможность модулирования поведения комаров с помощью света изучена слабо. Чтобы восполнить пробел, авторы новой работы провели серию экспериментов. Самок An. gambiae, выращенных в лаборатории, помещали в полупрозрачные контейнеры, покрытые металлической сеткой. На первом этапе они содержались при цикле 12:12: 11 часов при полном освещении (250 люкс), 11 часов в темноте и по часу — в переходные периоды.

Затем цикл менялся, и некоторые контейнеры в конце «сумерек» или начале «ночи» обрабатывали светом (150–300 люкс) в течение 6–15 минут. После этого ассистент в темноте прикладывал к сетке руку, и ученые визуально оценивали брюшко комаров на наличие крови. Также команда изучила влияние освещения на локомоцию: An. gambiae  помещали в стеклянные пробирки и в разное время в течение получаса обрабатывали светом в 300–870 люкс. Летная активность насекомых измерялась с помощью детектора фотонов: он срабатывал каждый раз, когда особь пересекала инфракрасный луч. Чтобы исследовать долгосрочные эффекты, наблюдения велись на протяжении до десяти дней после воздействия.

Анализ показал, что при определенных условиях после однократного воздействия число укусов снижалось в среднем на 42 процентных пункта, и эффект сохранялся несколько часов. При этом обеспечение темноты во время, которое соответствовало субъективному световому дню или сумеркам, напротив, резко повышало ночную активность насекомых: рост составил до 70 процентных пунктов. Наиболее эффективным ингибирование оказалось в начале, а наименее — в конце ночи. По мнению авторов, многократное воздействие (интервалами по несколько часов), в свою очередь, потенциально может значительно сократить риск укуса в течение всей ночи. Облучение в начале темной фазы также подавляло локомоцию животных.

Полученные данные указывают на возможность модуляции поведения малярийных комаров с помощью освещения. Точный механизм феномена и его связь с субъективным эндогенным ритмом остаются, однако, неясными. Прояснить их планируется в дальнейших исследованиях.

Статья опубликована в журнале Parasites & Vectors.

Ранее ученые создали генномодифицированные грибы, которые могут поражать малярийных комаров, но безвредны для позвоночных.