Wenn es darum geht, Zeckenstiche zu verhindern – insbesondere angesichts des dramatischen, jahrzehntelangen Anstiegs von durch Zecken übertragenen Krankheiten – helfen Insektensprays, sind aber nicht optimal.
Zum Beispiel wurde DEET entwickelt, um zu verhindern, dass sich schnell bewegende Moskitos auf ihrem Wirt landen, wo sie beißen und in Sekundenschnelle davonfliegen. Zecken hingegen fliegen nicht, sondern lauern auf und klettern dann langsam auf ihren Wirt, bis sie sich einbetten, fressen und tagelang bleiben können.
„Leider wurden die meisten Abwehrmittel vor über 75 Jahren für Mücken und nicht für Zecken entwickelt“, sagt Stephen Rich, Experte für durch Vektoren übertragene Krankheiten, Professor für Mikrobiologie an der University of Massachusetts Amherst und Geschäftsführer des UMass Amherst-based New England Center of Excellence in Vector-Borne Diseases (NEWVEC). „DEET, der Goldstandard, funktioniert ziemlich gut, aber ein heiliger Gral wäre, ein anderes Abwehrmittel zu haben – kein Kontaktabwehrmittel wie DEET, sondern ein räumliches Abwehrmittel – das genauso gut oder besser als DEET gegen Zecken wirkt.“
Experimente am Rich’s Laboratory of Medical Zoology verwendeten ein neues Gerät mit kontrollierter Freisetzung, das vom Wissenschaftler und Unternehmer Noel Elman entwickelt wurde. Rich und Kollegen testeten die Wirkung auf Zecken, nachdem sie die synthetischen Pyrethroide Transfluthrin und Metofluthrin in eine kleine, transparente Kammer mit drei vertikalen Kletterstöcken freigesetzt hatten. Zecken kommen nicht in direkten Kontakt mit den Abwehrmitteln; Vielmehr erzeugen die Wirkstoffe eher ein „Kraftfeld“, das den Fortschritt der Zecken in Richtung ihres Ziels verändert und verlangsamt.
Die Ergebnisse wurden heute, am 8. November, in der Zeitschrift veröffentlicht PLUS EINSfanden heraus, dass die beiden räumlichen Abwehrmittel das Verhalten von Zecken wirksam veränderten, sodass sie weniger wahrscheinlich vertikal kletterten und sich eher vom Stock lösten oder abfielen.
„Obwohl wir noch viel zu tun haben, beweisen diese innovativen Ergebnisse das Prinzip, dass diese räumlichen Abwehrmittel das Verhalten von Zecken in einer Weise verändern, von der wir hoffen, dass sie zu weniger Zeckenstichen führt“, sagt Rich, Seniorautor.
Der Hauptautor des Papiers, Eric Siegel, half bei der Entwicklung des Sichtsystems, das die Bewegung der Zecken in der Experimentkammer genau verfolgte. „Die Leute werfen viel mit dem Wort ‚Repellent‘ um sich, und wir haben es uns zum Ziel gesetzt, den Zeckenschutz neu zu definieren und Wege zu finden, ihn zu messen“, sagt Siegel, ein Labortechniker, der kurz vor dem Beginn seiner Promotion steht. Studium der Mikrobiologie bei Rich. „Es gibt so viel, was wir noch nicht über den Geruch von Zecken wissen [smell] und geschmacklich [taste] Mechanismen, und das war die größte Herausforderung bei diesen Experimenten, wie überhaupt bei der Entwicklung von Schutzprodukten.“
Die Verbindungen wurden in den USA gegen die drei wichtigsten menschenbeißenden Zecken getestet: I. scapularis (schwarzbeinige oder Hirschzecke), die neben anderen Krankheiten die Lyme-Borreliose und Anaplasmose verbreiten kann; D. variabilis (Amerikanische Hundezecke), die Rocky-Mountain-Fleckfieber und Tularämie übertragen kann; und A. americanum (einsame Sternzecke), die Ehrlichiose verbreiten kann und mit einer Allergie gegen rotes Fleisch in Verbindung gebracht wurde.
Die Experimente ergaben, dass Transfluthrin 75 % von D. variabilis, 67 % von A. Americanum und 50 % von I. scapularis abschreckte. Metofluthrin war etwas wirksamer und schreckte 81 % von D. variabilis, 73 % von A. americanum und 72 % von I. scapularis ab.
„Wir waren nicht nur von der Abwehrwirkung, sondern auch von den Verhaltensänderungen der Zecke beeindruckt“, sagt Co-Autor Elman, Gründer und CEO von GearJump Technologies, der ein Gerät mit kontrollierter Freisetzung entwickelt hat, das am Stiefel von Soldaten befestigt werden kann. Viele der Zecken in den Experimenten wurden laut der Zeitung langsamer, weniger mobil und schienen in einem „betrunkenen Zustand“ zu sein.
Elman wandte sich vor einigen Jahren an Rich, um Experimente zu entwerfen und durchzuführen, bei denen das Gerät mit verschiedenen Abwehrmitteln verwendet wurde. Ein nächster Schritt ist die Durchführung von Experimenten mit echten tierischen Wirten.
„Abwehrmittel werden Zecken wahrscheinlich nicht davon abhalten, uns zu befallen“, sagt Rich. „Wir hoffen, dass die Repellentien helfen werden, sie davon abzuhalten, auf uns zu bleiben, und dort sollten wirklich die Kampflinien gezogen werden.“
Die Forscher können sich einen Tag vorstellen, an dem solche Geräte für die allgemeine Bevölkerung im Handel erhältlich sein werden. Bis dahin wird die Forschung fortgesetzt. „Wir wissen meistens noch nicht, wie die von uns eingesetzten Chemikalien wirken“, sagt Siegel. „So können wir diese Maßnahmen gezielter entwickeln und verfeinern.“
Mehr Informationen:
Eric L. Siegel et al., Spatial Repellents Transfluthrin und Metofluthrin beeinflussen das Verhalten von Dermacentor variabilis, Amblyomma americanum und Ixodes scapularis in einem in vitro Vertical Climb Assay, PLUS EINS (2022). DOI: 10.1371/journal.pone.0269150