Wissenschaftler und Regierungsbehörden haben es mit Bakterien auf Mücken abgesehen

Dengue-Fieber ist eines der häufigsten häufigsten Tropenkrankheiten der Weltvon der jedes Jahr mehrere Millionen Menschen betroffen sind.

Die Übertragung erfolgt durch Mücken, insbesondere durch die Gelbfiebermücke Aedes aegypti.

Wenn Sie schon einmal an Dengue-Fieber erkrankt sind, wissen Sie, dass die Patienten oft wochenlang bettlägerig sind, mit geschwollenen Drüsen, Muskel- und Gelenkschmerzen, extremer Müdigkeit und Bauchschmerzen.

Aber auch diese schmerzhafte Krankheit tötet jedes Jahr Tausende Menschen.

In Australien kommt die Aedes aegypti-Mücke in Nord-Queensland häufig vor, Dengue-Fieber ist jedoch selten – typischerweise erkranken Menschen im Ausland an der Krankheit.

Es wäre derzeit ungewöhnlich, sich in Nord-Queensland eine Dengue-Infektion anzustecken, da die Mückenpopulationen dort allesamt Träger eines Bakteriums sind, das als Wolbachia bekannt ist. Dieses Bakterium verhindert, dass die Mücke das Dengue-Virus aus dem Blutkreislauf einer Person auf eine andere überträgt, ohne dabei den Menschen zu schädigen.

Wolbachia ist bei vielen Insektenarten eine natürliche Infektion, aber wir können sie auf diejenigen übertragen, die sie noch nicht haben, um positive Auswirkungen auf die Gesundheit und die Landwirtschaft zu erzielen – darunter auch Verringerung der Krankheitsübertragung beim Menschen und Pflanzen, zusammen mit dem Unterdrückung von Schadinsekten.

Ein sich selbst ausbreitendes Bakterium

Vor fast 15 Jahren, unser Team In Cairns wurden Mücken freigelassen, die dieses Bakterium tragen. Über mehrere Jahre hinweg verbreitete sich das Bakterium, bis fast alle einheimischen Aedes aegypti Wolbachia erworben hatten.

Das Wolbachia-Bakterium kann sich in Mückenpopulationen selbst verbreiten. Männliche Mücken, die das Bakterium tragen, können weibliche Mücken, denen es fehlt, sterilisieren, wohingegen mit Wolbachia infizierte weibliche Mücken nicht sterilisiert werden können.

Da das Bakterium durch eine Mückenmutter auf alle ihre Nachkommen übertragen wird, kann dies einen enormen Fortpflanzungsvorteil für die Infektion darstellen und ihre Ausbreitung ermöglichen.

Dies bedeutet auch, dass fast alle Mücken in der Population über Generationen hinweg mit dem Bakterium infiziert bleiben, wodurch sichergestellt wird, dass Wolbachia auch nach dem Ende der Freisetzung eine selbsterhaltende Dengue-Bekämpfung darstellt.

Der Stamm von Wolbachia, der jetzt ist dominiert Queensland-Mücken wurde auch in anderen Ländern veröffentlicht.

Aber Wolbachia hat eine Schwäche. Die Bakteriendichte in Mücken kann unter sehr heißen Bedingungen abnehmen, was die Ausbreitung erschwert. Und dieser Rückgang kann dazu führen, dass auch seine Dengue-blockierenden Eigenschaften nachlassen.

Forscher, darunter unsere Gruppe und andere, haben neue Wolbachia-Stämme entdeckt, die für unterschiedliche Umweltbedingungen geeignet sind, in denen sowohl Dengue-Fieber als auch Aedes-Mücken vorkommen.

Dazu übertragen wir verschiedene Wolbachia-Stämme von anderen Insekten auf Mücken. Wenn die Mücken überleben und sich vermehren, können wir eine Kolonie mit dem neuen Wolbachia-Stamm züchten.

Anschließend können wir untersuchen, wie sich der Stamm auf die Mücken auswirkt. Legen sie immer noch so viele Eier wie Mücken ohne Wolbachia? Leben sie sehr lange? Können sie unter heißen und trockenen Bedingungen überleben, ohne die Wolbachia-Infektion zu verlieren? Können sie das Dengue-Virus blockieren?

Doch Fragen wie diese sind Gegenstand laufender Forschung.

Neue Sorte in Malaysia

Im Jahr 2017 wurde einer dieser neuen Stämme in Malaysia in Dengue-Hotspots rund um die Hauptstadt Kuala Lumpur freigesetzt.

Gemeinsam mit der Universität Glasgow hat unser Team der Pest and Environmental Research Group im Bio21 Institute mit dem malaysischen Gesundheitsministerium zusammengearbeitet, um seine Wirksamkeit zu testen.

Unsere frühen Arbeiten zeigten, dass die Invasion des Stammes zu einem erheblichen Rückgang der Dengue-Fieber-Ausbrüche in Hotspots rund um Wohnhochhäuser führte.

Mücken blieben hier ihr ganzes Leben lang meist in und um dieselben Wohnblöcke, was zur Ausbreitung von Wolbachia in diesen lokalen Populationen beitrug.

Dieser frühe Erfolg führte dazu, dass die malaysische Regierung die Freisetzung von Wolbachia zu einem Teil ihrer Standardeinsätze zur Unterdrückung des Dengue-Fiebers machte.

Ab 2019 richtete die Regierung rund um diese Hotspots viele weitere Freisetzungsstellen ein und schulte ihre Pestizidteams für die Arbeit mit Wolbachia-Mücken um. Zunächst setzten sie Mückeneier frei und verwendeten später ausgewachsene Mücken.

Unsere neue Bewertung von 20 Standorten, veröffentlicht In iScience zeigt, dass das Dengue-Fieber inzwischen insgesamt um mehr als 60 % unterdrückt wurde – an Standorten, an denen Wolbachia in der Mückenpopulation häufig vorkommt, steigt diese Zahl jedoch auf 70 % oder mehr.

Dieser Rückgang einer Krankheit, die in der jüngeren Vergangenheit zu Todesfällen geführt hat, rettet nun Leben. Einige Gemeindevorsteher haben ihr eigenes Motto: „Ada Wolbachia tiada Dengii“ (Wo Wolbachia ist, gibt es kein Denguefieber.)

Dieser Erfolg sollte weitere Bemühungen zur Verbreitung von Wolbachia in größeren Gebieten anregen, um zur Unterdrückung des Dengue-Fiebers beizutragen. Es handelt sich um einen wirksamen und bewährten Ansatz zur Bekämpfung dieser schwierigen Tropenkrankheit.