O tych, którzy połączyli komary z chorobami

częściej i liczniej pojawiają się w krajach strefy umiarkowanej. Rzecz jasna groźne choroby tropikalne zdarzały się w Europie również i wcześniej, głównie za pośrednictwem turystów wracających z wakacji w Afryce. Jednak to, co niepokoi obecnie, to fakt, że choroby tropikalne są coraz częściej przenoszone przez wszędobylskie i dobrze zadomowione na wszystkich kontynentach komary.

Nadzieja w sterylizacji

Prof. Alistair Woodward z University of Auckland, jeden z twórców ostatniego raportu ONZ poświęconego globalnemu ociepleniu, oszacował na podstawie szeregu modeli epidemicznych, że tylko na zakażenie wirusem gorączki denga narażonych będzie w nadchodzących latach około miliarda ludzi zamieszkujących strefy geograficzne dotąd uważane za bezpieczne. Zgodnie z raportami ONZ choroby rozprzestrzeniające się na skutek zmian klimatycznych pochłaniają od 150 tys. do nawet 5 mln ofiar rocznie. Wynikiem podnoszenia się temperatur jest rozszerzanie się terytorium życia wielu gatunków komarów.

Choroby roznoszone przez komary, takie jak wymienione powyżej denga, chikungunya czy gorączka zachodniego Nilu, niegdyś spotykane wyłącznie w strefie tropikalnej, dziś rozpowszechniają się w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, jak również w części krajów Europy i Azji. Wiele wskazuje na to, że ocieplenie klimatu przyczynia się do swoistej wędrówki chorób tropikalnych na północ. Co więcej, może też sprawić, iż obecnie żyjące w strefie umiarkowanej gatunki komarów i innych owadów, naturalnych nosicieli niebezpiecznych mikroorganizmów, mogą szybko przystosować się do przenoszenia nowych chorób, jak chociażby te zwane tygrysimi (od pasków na odwłoku), które są mało wybredne, natrętne i w zasadzie aktywne całą dobę.

W ramach walki z komarami najczęściej stosowanymi metodami są środki chemiczne lub osuszanie terenów podmokłych. Insektycydy, najpopularniejsze środki kontroli populacji komarów, są niestety niebezpieczne dla zdrowia ludzi, przyczyniają się także do degradacji środowiska, a dodatkowo po wielokrotnym użyciu owady stają się na nie odporne. Nie dziwi więc fakt poszukiwania skuteczniejszych metod ograniczenia populacji insektów. Nowym sposobem zwalczania komarów jest budząca spore nadzieje naukowców sterylizacja samców, jak również kontrola liczebności owadów poprzez wielokierunkowe genetyczne modyfikacje.

Mechanizm roznoszenia infekcji

W starożytnych Indiach w słynnym, spisanym w sanskrycie traktacie medycznym Sushruta samnita odnajdujemy informację, że niektóre schorzenia należy wiązać z ukąszeniami insektów. Wśród nich wskazywano na malarię. Musiało jednak minąć wiele stuleci, by mechanizm rozwoju zarodźców tej choroby został odkryty i opisany. Pierwszy istotny krok poczynił francuski lekarz Charles Louis Alphonse Laveran, który w 1880 roku wykazał, że w krwi osób zarażonych malarią znajdują się charakterystyczne pasożyty (fot. 1).

Dwadzieścia siedem lat później przyznano mu za to odkrycie Nagrodę Nobla. W 1887 roku stacjonujący w Indiach lekarz wojskowy Ronald Ross, który w 1902 roku został laureatem Nagrody Nobla, odkrył, że pasożyty P. falciparum odpowiedzialne za rozprzestrzenianie się malarii mogą być przenoszone właśnie przez komary (fot. 2).

Swoje obserwacje, czynione na ptakach, potwierdził następnie w badaniach mikroskopowych. Udowodnił wówczas, że owady mogą przenosić malarię z chorego ptaka na zdrowego osobnika. Tym samym odtworzył mechanizm roznoszenia infekcji.

Etiologia żółtej febry pozostawała przez długi czas nieznana, jakkolwiek pierwsze potwierdzone przypadki jej epidemicznego występowania można odnaleźć już w XVI stuleciu. Dopiero jednak na początku XX wieku udało się wykazać, że za żółtą gorączkę odpowiadają migrujące afrykańskie komary. Odkrycia tego dokonała grupa badaczy pod kierunkiem lekarza i majora armii amerykańskiej Waltera Reeda, której rząd Stanów Zjednoczonych zlecił wyjaśnienie podłoża gorączki dziesiątkującej robotników pracujących przy budowie Kanału Panamskiego. Później zdołano też ustalić, iż Aedes aegypti pierwotnie przenosiły chorobę wśród małp zamieszkujących afrykańskie dżungle, a gdy na tamtejszych terenach zaczęli pojawiać się ludzie, komary mogły zakażać również człowieka (fot. 3).

Stąd żółta febra stopniowo zaczęła rozprzestrzeniać się na inne kontynenty. Stało się wówczas jasne, że komary poza malarią mogą być odpowiedzialne za szerzenie się także innych chorób zakaźnych. Pierwszym krokiem na drodze walki z owadami było niszczenie ich miejsc lęgowych. Szczepionkę przeciw żółtej febrze zdołano opracować zaledwie dwa lata przed wybuchem II wojny światowej.

Pierwsze wiarygodne doniesienia o epidemii dengi pochodzą z przełomu lat 1779 i 1780, gdy masowe zachorowania odnotowano w Azji, Afryce i Ameryce Północnej, chociaż wiele wskazuje na to, że denga mogła być znana już w epoce starożytnej. Jednak dopiero w 1906 roku dostarczono przekonujących dowodów na to, że jest ona przenoszona przez komary Aedes. Na izolację wirusa dengi trzeba było jednak czekać blisko 40 lat. Podczas II wojny światowej, w 1943 roku, dwóch japońskich uczonych, Ren Kimura i Susumu Hotta, poddało badaniom próbki krwi pobrane podczas panującej wówczas epidemii dengi w Nagasaki. Dziś wiemy, że dengę mogą wywołać cztery grupy blisko ze sobą spokrewnionych wirusów oznaczanych jako DEN (1-4).

Globalne rozwiązanie

W 1937 roku na terenie Ugandy po raz pierwszy wyodrębniono przypadek tzw. gorączki zachodniego Nilu, czyli jednej z postaci wirusowego zapalenia mózgu. Parę lat wcześniej zdołano zidentyfikować wirusa wywołującego zapalenie mózgu u koni na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych, a także udowodniono, że odpowiedzialne za jego przenoszenie są w pierwszym rzędzie komary.

W 1938 roku potwierdzono pierwszy przypadek zachorowania człowieka. Wirus uzyskał oznaczenie EEE (eastern equine encephalitis). Jakkolwiek zdawano sobie jasno sprawę z zagrożenia i dostrzegano konieczność stworzenia systemu kontroli populacji owadów, jednak musiało upłynąć jeszcze wiele dziesięcioleci, nim różne projekty ostatecznie zostały wprowadzone w życie. Za jedną z najwcześniejszych prób można uznać National Mosquito Extermination Society, organizację zrzeszającą zarówno entomologów, jak i lekarzy, powołaną do życia już w 1903 roku. Jej kontynuatorką była utworzona pod koniec II wojny światowej American Mosquito Control Association (AMCA), która zaczęła wydawanie własnego periodyku. Warto podkreślić, że właśnie wówczas na szerszą skalę zaczęto stosować okryty później złą sławą środek owadobójczy DDT.

Niemniej jednak pierwszy kompleksowy projekt zintegrowanej walki z chorobami przenoszonymi przez komary został zapoczątkowany dopiero parę lat temu przez ONZ ds. Wyżywienia i Rolnictwa oraz Międzynarodową Agencję Energii Atomowej (MAEA). Do projektu dołączyły inne instytucje oraz eksperci międzynarodowi, m.in. brytyjska spółka Oxitec. Można powiedzieć, że globalne zagrożenie domaga się globalnego systemu ochrony.

MAEA, a zwłaszcza jej dział Insect Pest Control Laboratory (IPCL), pracuje nad metodą ograniczania populacji komarów zwaną sterile insect technique – SIT, czyli planową sterylizacją owadów. Entomolog z MAEA Andrew Parker jest zdania, że lokalne wyniszczenie komarów pozwoli również na zredukowanie stosowania szkodliwych związków chemicznych, co z kolei pomoże w prowadzeniu zrównoważonego gospodarowania środowiskiem. Nie ulega wątpliwości, że mamy do czynienia z uodparnianiem się owadów na pestycydy. Jako przykład Andrew Parker podaje Burkina Faso, gdzie malarię oraz gorączkę denga przenoszą głównie komary odporne na środki owadobójcze.

Na konferencji, która odbyła się w czerwcu 2014 roku w Wiedniu, poświęconej rozwojowi SIT oraz innym metodom kontroli chorób przenoszonych przez komary, prezentowano szeroki plan zwalczania nosicieli, czyli wektorów, oraz wstępne wnioski z doświadczenia ich zwalczania. Zgodnie z obliczeniami naukowców, by technika sterylizacji owadów doprowadziła do zahamowania rozmnażania się komarów, należałoby wypuścić do natury miliardy wysterylizowanych samców. Miałoby wówczas dojść do przemieszania się osobników sterylnych z tymi, które zdolne są do rozrodu. Dotychczasowe obserwacje laboratoryjne wskazują jednak, że możemy natrafić na pewną istotną przeszkodę. Okazuje się bowiem, że wysterylizowany komar ma u komarzyc małe szanse powodzenia. Dlatego nie zaniedbuje się innych kierunków badań.

Nad alternatywnym, niezależnym rozwiązaniem problemu ograniczenia liczby komarów pracują brytyjscy naukowcy, współpracujący z MAEA. Proponują oni metodę kontroli chorób wektorowych opartą na genetycznej modyfikacji owadów je roznoszących. Samce komarów nosiłyby w sobie „gen śmierci”, który byłby dziedziczony. Gen ten u młodych owadów pochodzących z takiego związku powodowałby, że ginęłyby one przed osiągnięciem dojrzałości płciowej. Niektórzy ekolodzy mają jednak poważne obawy związane z wypuszczeniem komarów genetycznie zmodyfikowanych do naturalnego środowiska. Nie da się ich zdaniem przewidzieć konsekwencji dla ekosystemu ani kontrolować skutków wyniszczenia dużej liczby komarów. Zmniejszenie ich populacji będzie miało wpływ na organizmy usytuowane wyżej w łańcuchu pokarmowym, które do tej pory żywiły się owadami i ich larwami.

Nie ma również pewności, czy inne insekty nie zaczną roznosić niebezpiecznych chorób, wypełniając w ten sposób lukę, jaką pozostawi w ekosystemie usunięcie komarów. Innym zagrożeniem, którego nie jesteśmy w stanie przewidzieć, jest możliwe przetrwanie zmodyfikowanego genu w naturze, co mogłoby w konsekwencji doprowadzić do powstania wyjątkowo odpornych na działania człowieka owadów. Słowem komarzy problem daleki jest jeszcze od rozwiązania.