Molecular characterization of temephos resistance in the major dengue and chikungunya vector Ae.albopictus
Authors: Γρηγοράκη Λίντα 
Published: September 2021

Οι ασθένειες που μεταδίδονται από κουνούπια όπως η ελονοσία, ο δάγκειος πυρετός, ο ιός Ζίκα, ο κίτρινος πυρετός κ.ά αποτελούν ένα από τα βασικότερα προβλήματα που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα σήμερα, καθώς πλήττουν εκατομμύρια ανθρώπους κάθε χρόνο και προκαλούν τεράστιες κοινωνικο-οικονομικές επιπτώσεις. Ο κύριος τρόπος καταπολέμησης των ασθενειών αυτών είναι η μείωση του αριθμού των κουνουπιών-φορέων, και πιο αποτελεσματική μέθοδος προς την κατεύθυνση αυτή έχει αποδειχτεί μέχρι τώρα η χρήση εντομοκτόνων ουσιών. Παρόλα αυτά, η εκτεταμένη και συχνά αλόγιστη χρήση των εντομοκτόνων έχει οδηγήσει στην επιλογή ανθεκτικότητας στις ουσίες αυτές, διακινδυνεύοντας την αποτελεσματικότητα των προγραμμάτων καταπολέμησης των κουνουπιών. Καθώς ο αριθμός των διαφορετικών εγκεκριμένων προς χρήση δραστικών ουσιών είναι περιορισμένος, καθίσταται αναγκαία η ανάπτυξη στρατηγικών για την αποφυγή εμφάνισης ανθεκτικότητας σε αυτές τις λίγες ουσίες. Απαραίτητη προϋπόθεση για την ανάπτυξη και εφαρμογή αποτελεσματικών στρατηγικών καταπολέμησης της ανθεκτικότητας που να βασίζονται σε επιστημονικά στοιχεία είναι η γνώση της μοριακής βάσης της ανθεκτικότητας. Στη συγκεκριμένη διδακτορική διατριβή διερευνήθηκαν οι μοριακοί μηχανισμοί ανθεκτικότητας του κουνουπιού τίγρης, Ae.albopictus στο οργανοφοσφωρικό προνυμφοκτόνο temephos. Ο φαινότυπος της ανθεκτικότητας συσχετίστηκε με αυξημένη ενεργότητα εστερασών, και η ακόλουθη ανάλυση μεταγραφικών επιπέδων έδειξε υπερ-έκφραση διαφόρων ενζύμων αποτοξικοποίησης στο ανθεκτικό στέλεχος, συμπεριλαμβανομένων των εστερασών CCEae3a και CCEae6a. Στη συνέχεια βρέθηκε ότι στο γονιδίωμα του ανθεκτικού στελέχους τα δύο αυτά γονίδια έχουν πολλαπλασιαστεί, εξηγώντας μερικώς τουλάχιστον την υπερ-έκφραση τους. H παρουσία περισσότερων γονιδιακών αντιγράφων συσχετίστηκε περεταίρω με τον φαινότυπο της ανθεκτικότητας, μέσω γενετικών διασταυρώσεων. Η εστεράση CCEae3a εκφράστηκε σε ετερόλογο σύστημα έκφρασης και χαρακτηρίστηκαν οι κινητικές παράμετροι της αλληλεπίδρασης της με την τοξική μορφή του εντομοκτόνου, δείχνοντας ότι προσδένεται γρήγορα στο εντομοκτόνο απορροφώντας το σαν σφουγγάρι και παραμένοντας προσδεδεμένη σε αυτό για μεγάλο χρονικό διάστημα. Επίσης, μελετήθηκε η παρουσία της εστεράσης CCEae3a σε συγκεκριμένους ιστούς της προνύμφης του κουνουπιού μέσω πειραμάτων αποτύπωσης Western και ανοσοϊστοχημείας, φανερώνοντας τον εντοπισμό της στα μαλπιγκιανά σωληνάρια και τη νευρική χορδή, η οποία αποτελεί τον ιστό-στόχο των οργανοφωσφορικών εντομοκτόνων. Τέλος, μελετήθηκε η γεωγραφική εξάπλωση και προέλευση του πολλαπλασιασμού του γονιδιακού τόπου των εστερασών CCEae3a-CCEae6a σε άτομα Ae.albopictus προερχόμενα από 16 διαφορετικές χώρες. Άτομα με γονιδιακό πολλαπλασιασμό και των δύο εστερασών εντοπίστηκαν στην Ελλάδα και την Φλόριντα των Η.Π.Α αντιπροσωπεύοντας το ίδιο γεγονός πολλαπλασιασμού που μεταφέρθηκε μεταξύ των δύο χωρών μέσω παθητικής μεταφοράς ατόμων. Στην Φλόριντα βρέθηκαν όμως και άτομα με γονιδιακό πολλαπλασιασμό μόνο της CCEae3a, πράγμα που αντιπροσωπεύει ένα δεύτερο, ξεχωριστό γεγονός πολλαπλασιασμού.