Mga Lockdown sa Massachusetts – Bakit Mas Mahalaga ang Pananaliksik sa Lamok kaysa sa Inaasam Mo

Ang bayan ng Plymouth sa Massachusetts ay nagpatupad ng nighttime lockdown habang isinasara ang mga parke at bukirin nito. Samantala, inirerekomenda ng mga awtoridad ang curfew sa labas tuwing gabi bilang tugon sa eastern equine encephalitis (EEE), isang bihirang ngunit nakamamatay na sakit na dala ng mga lamok.

Ilang linggo na ang nakalipas, inanunsyo ng mga opisyal ng kalusugan ng Massachusetts ang unang kaso ng sakit sa tao mula pa noong 2020 sa estadong ito.

Noong nakaraang weekend, idineklara ng Plymouth ang pagsasara ng mga pampublikong pasilidad para sa panlabas na libangan mula takipsilim hanggang bukang-liwayway matapos maimpeksyon ng sakit ang isang kabayo. Ang iba pang mga bayan ay hinihikayat din ang mga tao na iwasang lumabas sa gabi hanggang katapusan ng Setyembre matapos magbabala ang mga awtoridad na apat pang lungsod ay nasa “kritikal na panganib.”

Inirerekomenda rin sa mga tao sa buong estado na gumamit ng mga pangontra sa lamok at magbura ng anumang nakatigil na tubig. Ito ay matapos mahawa ng virus ang isang lalaki sa Oxford, na iniulat ng kanyang pamilya na may “napakabigat na pisikal at emosyonal na kahihinatnan, kahit pa mabuhay pa ang tao,” ayon kay tagapamahala ng bayan na si Jennifer Callahan.

Ang pagkakaroon ng virus sa ‘The Bay State’ ay talagang nakumpirma noong nakaraang buwan sa isang sample ng lamok. Ang pagsusuri ng mga lamok sa Connecticut at Rhode Island ay nagpakita rin ng positibo para sa EEE. Samantala, isang kaso ng EEE sa tao ang naiulat din sa New Jersey at Vermont ngayong taon, bukod sa Massachusetts.

Noong 2019, nagdulot ang pagsabog sa Massachusetts ng anim na kamatayan mula sa 12 kumpirmadong kaso at nagpatuloy sa susunod na taon na may karagdagang mga kaso.

Ayon sa Department of Public Health ng estado, nakararanas ang Massachusetts ng EEE outbreak tuwing 10 hanggang 20 taon, at tumatagal ito ng dalawa hanggang tatlong taon.

Walang lunas o bakuna para sa EEE. Ayon sa Centers for Disease Control and Prevention (CDC), humigit-kumulang 30% ng mga nahawaan ang namamatay, at ang mga nakaligtas ay madalas nagkakaroon ng permanenteng kapansanan.

Ang virus ay maaaring magdulot ng pananakit ng ulo, lagnat, pagsusuka, pagtatae, antok, seizure, at pagbabago sa pag-uugali. Gayunpaman, karamihan sa mga nahawaan ng sakit ay hindi nagkakaroon ng sintomas. Bukod pa rito, ang lahat ng edad ay maaaring maapektuhan ng EEE, ngunit ang mga mas bata sa 15 at higit sa 50 ang may pinakamataas na panganib.

Sa US, iilan lamang ang mga kaso ng EEE na naiulat bawat taon, ayon sa CDC, kadalasan sa mga estado sa Silangan o Gulf Coast.

Ang sakit ay laganap sa mga ibon, at bagaman maaaring mahawa ito ng tao, hindi nila ito naipapasa. Karaniwang kumakalat ang nakamamatay na virus sa tao mula sa kagat ng lamok na may impeksyon.

Hindi ito unang pagkakataon na nagdudulot ng problema ang mga lamok. Sa katunayan, sila ang responsable para sa kamatayan ng kalahati ng populasyon ng Daigdig over 200,000 years.

Ayon sa aming naunang artikulo, ang mga lamok, na nasa planeta nang higit sa 100 milyong taon na, ay umabot sa populasyon na napakalaki na 100 trilyon noong 2019. Itong mga numero ay inaasahang tataas sa hinaharap dahil sa urbanisasyon at kakulangan sa mga pagsisikap sa kontrol ng lamok. Ang pagbabago ng klima ay nag-aambag din sa kanilang pagdami dahil ang mga lamok ay namumukadkad sa mainit at mahalumigmig na panahon.

Dahil sa kanilang napakalaking populasyon at papel sa pagkalat ng nakamamatay na mga sakit, mahalagang magkaroon ng mas malalim na pag-unawa kung paano gumagana ang mga lamok at magsaliksik ng epektibong paraan upang mapigilan ang mga sakit na ito. At ito mismo ang layunin ng pinakabagong pananaliksik.

Paano Natutukoy ng mga Lamok ang Tao: Ang Papel ng Infrared Detection

Ang mga sakit na dala ng lamok ay nakakaapekto sa daan-daang milyong tao bawat taon, kung saan ang isang partikular na species, Aedes aegypti, ang pangunahing vector ng mga virus na nagdudulot ng yellow fever, chikungunya, at Zika. Responsable rin ito sa dengue, kung saan higit sa 100 milyong kaso ang naiulat taun-taon.

Ang Anopheles gambiae ay isa pang species ng lamok na responsable sa pagkalat ng parasitong nagdudulot ng malaria. Ang nakamamatay na sakit na ito ay sanhi ng higit sa 400,000 na kamatayan bawat taon, ayon sa World Health Organization, at naging paksa ng mga pagsisikap sa paggamot na nagkamit ng Nobel Prize.

Ang mga numerong ito ay nagbigay sa mga lamok ng titulong ‘ang ating pinakamapanganib na mandaragit,’ ngunit paano nila ito nagagawa? Sa higit isang siglo, pinag-aaralan ng mga siyentipiko kung paano natutuklasan ng mga lamok ang kanilang mga host, at natuklasan na umaasa ang mga insekto sa iba’t ibang pandama sa iba’t ibang distansya upang mangalap ng impormasyon.

Ngayon, natuklasan ng mga mananaliksik mula sa UC Santa Barbara ang isang mahalagang pahiwatig na tumutulong sa mga lamok na matukoy ang kanilang mga host, kabilang ang lokasyon nito at kung paano ito gumagana sa antas ng biokimika.

Ang pahiwatig na ito ay infrared detection. Oo, ang parehong kakayahan na matatagpuan sa iyong mga night vision camera, mga misyon sa kalawakan, at pangunahing bahagi ng spectral analysis, flame sensors, at gas analyzers.

Ang mga lamok ay likas na may kakayahang hanapin ang kanilang mga host. Alam na natin na ang mga babaeng lamok ay kailangan ng dugo para sa pag-unlad ng itlog, at pinagsasama nila ang maraming senyales tulad ng amoy ng balat, visual cues, at CO2 mula sa paghinga. Ang lahat ng mga senyales na ito ay nararamdaman sa iba’t ibang saklaw.

Ang pinakabagong pag-aaral, na nailathala sa Nature, ay nagpapakita na may isa pang senyales sa sensory arsenal ng Aedes aegypti na ginagamit nila upang hanapin ang mga tao. Ayon sa pag-aaral, nararamdaman ng species na ito ang infrared (IR) radiation na nagmumula sa kanilang mga target at ginagamit ang impormasyong iyon kasabay ng iba pang senyales para sa napakaepektibong mid-range navigation. Binanggit ng pag-aaral:

Ang pagkakatanto na ang thermal IR radiation ay isang natatanging mid-range directional cue ay nagpapalawak ng ating pag-unawa kung paano napakabisa ng mga lamok sa paghahanap ng mga host.

Pinili ng pag-aaral ang Aedes aegypti mula sa kabuuang humigit-kumulang 3,500 species ng lamok dahil sa pagiging “lubos na bihasa sa paghahanap ng mga human host,” at ipinaliwanag ng pag-aaral kung paano nagagawa ito ng mga lamok, ayon kay co-lead author Nicolas DeBeaubien, postdoc researcher sa UCSB sa laboratoryo ni Professor Craig Montell.

Ang mapang-imbestigang species ng lamok na ito ay nagdadala ng flaviviruses, isang vector-borne RNA virus na nagdudulot ng nakamamatay na sintomas tulad ng hemorrhagic fever at encephalitis, na apektado ang malaking bahagi ng populasyon ng mundo.

Sa halip na gumamit ng iisang stimulus, na kadalasang hindi sapat upang makilala ang tao mula sa ibang target, pinagsasama ng mga species ng lamok na ito ang maraming senyales upang matukoy at mag-navigate patungo sa mga tao.

Ang paggamit ng isang senyales ay talagang nagpapataas ng pagiging tumutugon ng lamok sa iba pang stimuli na nagmumula sa host. Halimbawa, ang pag-detect ng exhaled CO2 ay nagpapalakas ng kanilang locomotor activity, na nagdaragdag ng kanilang pagiging tumutugon sa visual cues. Gayunpaman, bawat isa sa mga senyales na ito ay may mga limitasyon din.

Ang Aedes aegypti ay may mahina na visual acuity, na naglilimita sa pagiging kapaki-pakinabang nito sa pagdiskrimina sa pagitan ng mga host. Mayroon ding mga olfactory cues, na ang bisa ay limitado ng hangin o mabilis na galaw ng human host, na nagdudulot ng pagkaligaw sa kanilang pagsubaybay.

Kaya, sinuri ng mga may-akda ng pag-aaral kung ano ang nagiging dahilan upang matuklasan nila ang mas mapagkakatiwalaang directional cue at doon nila natuklasan ang infrared radiation. Kapag ang mga lamok ay malapit sa balat, sa loob ng 10 cm na distansya, nararamdaman nila ang pagtaas ng init at nasusukat ang temperatura habang sila ay lumalapag.

Dahil ang ibang hayop tulad ng pit vipers at vampire bats ay nakakaramdam ng thermal IR mula sa mainit na biktima, makatuwiran na tingnan kung ang Aedes aegypti ay may ganitong kakayahan.

Upang subukan ito, inilagay ang mga babaeng lamok sa isang hawla na may dalawang zone. Ang parehong zone ay na-expose sa CO2 na may parehong konsentrasyon tulad ng paghinga ng tao at amoy ng tao; subalit, ang isa sa mga zone ay na-expose rin sa IR mula sa isang pinagmumulan na may temperatura ng balat. Binilang ng mga mananaliksik ang bilang ng mga lamok na nagsimulang mag-probe na parang naghahanap ng ugat.

Ang pagdagdag ng thermal IR mula sa pinagmumulan na 34º Celcius ay nagdoble ng host-seeking activity ng mga insekto, na nanatiling epektibo hanggang sa 2.5 talampakan.

Ang pinaka-nakabigla sa akin tungkol sa gawaing ito ay kung gaano kalakas na cue ang naging IR. Nang maayos naming maayos ang lahat ng parameter, ang mga resulta ay hindi maikakaila na malinaw.

– DeBeaubien

Habang ang mga pag-aaral noon ay hindi napansin ang epekto ng thermal infrared sa pag-uugali ng mga lamok, naniniwala ang senior author na si Craig Montell na maaaring ito ay dahil sa metodolohiya. Maaaring subukan ng mga siyentipiko na ihiwalay ang epekto ng thermal IR sa pamamagitan ng pagpapakita lamang ng infrared signal.

Hindi ito gumagana dahil ang isang solong clue ay hindi nag-uudyok ng host-seeking activity ng insekto kundi “lamang sa konteksto ng iba pang mga cue,” sabi ni Montell, isang tumanggap ng NSF Presidential Young Investigator Award at Duggan at Distinguished Professor of Molecular, Cellular, and Developmental Biology.

Pagdating sa thermal infrared radiation, hindi ito nakikita ng mga lamok tulad ng nakikita nila ang visible light dahil ang enerhiya ng IR ay masyadong mababa para i-activate ang mga rhodopsin protein na tumutukoy sa visible light sa mga mata ng hayop.

Ngayon, ang tanong ay paano ito gumagana. Dito pumapasok ang mga antena ng lamok. Kilala na ang mga dulo ng antena ay may heat-sensing neurons at nang tinanggal ng koponan ang mga dulo, natuklasan nilang nawala rin ang kakayahan ng insekto na madetect ang IR.

Ang TRPA1, isang temperature-sensitive protein, ay natuklasan sa ibang laboratoryo na naroroon sa dulo ng antena. Napansin ng UCSB team na ang mga walang functional na trpA1 gene ay hindi makadetect ng IR.

Kaya, maaaring madetect ng mga lamok ang infrared radiation gamit ang TRPA1. Ngunit hindi ito lahat. Ilang rhodopsins na sensitibo sa bahagyang pagtaas ng temperatura ay din dinipahayag sa parehong antennal neurons bilang TRPA1, na nagbibigay-daan sa mga lamok na maging matagumpay sa IR detection sa mahabang distansya.

Ipinakita ito ng koponan nang i-knockout nila ang TRPA1, na nagtanggal ng sensitivity ng mga lamok sa IR. Gayunpaman, hindi ito nangyari sa mga insekto na may problema sa alinman sa kanilang rhodopsins. Bagaman ang sabay na pag-knockout ng parehong rhodopsins ay hindi ganap na nagtanggal ng kanilang sensitivity sa IR, ito ay lubhang nagpahina ng kanilang pakiramdam.

Ipinapakita ng mga resulta ng pag-aaral na ang matinding thermal IR ay direktang nag-aactivate ng TRPA1 habang ang mga rhodopsins (Op1 at Op2) ay na-activate sa mababang antas ng thermal IR, na pagkatapos ay hindi direktang nagti-trigger ng TRPA1. Dahil ang temperatura ng ating balat ay palagi, ang sensitivity ng TRPA1 ay napapalakas, na nagpalawak ng IR sensor range ng lamok sa humigit-kumulang 2.5 talampakan.

Sa pagtuklas na ito, layunin ng pag-aaral na pataasin ang posibilidad na makabuo ng mga estratehiya upang hadlangan ang atraksyon na ito at magdisenyo ng mas epektibong pain. Ayon kay DeBeaubien:

Sa kabila ng kanilang maliit na sukat, ang mga lamok ay responsable sa mas maraming kamatayan ng tao kaysa sa anumang hayop. Pinapalalim ng aming pananaliksik ang pag-unawa kung paano tinatarget ng mga lamok ang mga tao at nag-aalok ng mga bagong posibilidad para sa pagkontrol ng pagkalat ng mga sakit na dala ng lamok.

Mga Inobatibong Lapit sa Kontrol ng Lamok: Ano ang Hinaharap

Makalipas ang halos isang taon, isang panibagong papel mula sa mga mananaliksik ng Johns Hopkins Malaria Research Institute ang nag-aral ng ang biyolohiya ng Aedes aegypti. Inilarawan nila ang mga pangunahing salik sa immune response ng Aedes aegypti kapag nahawaan ng chikungunya virus, dengue virus, yellow fever virus, Mayaro virus, at Zika virus upang makatulong sa paglikha ng mas mahusay na paraan upang mabawasan ang paglipat ng mga nakamamatay na virus mula sa lamok papunta sa tao.

Ang species ng lamok na ito ay hindi namamatay sa mga virus na ito kapag nahawaan, at dahil patuloy nilang ginagawa ang normal na pagkain, naipapasa nila ang kanilang viral cargo sa atin. Ang nagpapanatiling malusog ang mga lamok na ito sa kabila ng impeksyon ay ang Argonaute 2 protein.

Sa mga lamok, ang protina ay bahagi ng isang mahalagang antiviral na mekanismo na kilala bilang small interfering RNA (siRNA) pathway, na kumikilala at winawasak ang viral RNAs.

Ang mga Ae. aegypti na walang gene na Ago2 ay may sirang siRNA pathway na nagpapalala ng impeksyon ng arbovirus. Bilang resulta, ang kakayahan ng mga lamok na mag-transmit ng mga virus ay bumaba nang malaki habang namamatay sila sa loob lamang ng ilang araw matapos maimpeksyon.

Bukod sa pagkasira ng siRNA antiviral pathway, ang pagtaas ng mortalidad ay sanhi rin ng mga depekto sa dalawang iba pang proseso na nakadepende sa Ago2: DNA repair at autophagy. Ang mga lamok na kulang sa Ago2 na na-expose sa arboviruses ay nagkaroon ng malawak na pinsala sa DNA, sobrang impeksyon, at pag-iipon ng molecular waste sa mga namamatay na selula.

Ang pagtuklas ay nagbubukas ng isang daan upang gawing mas hindi matibay at mas madaling maimpeksyon ng virus ang mga lamok upang mapahina ang kanilang kakayahang magpasa ng sakit.

Ang koponan ay ngayon nagsusuri ng mga paraan upang i-engineer ang Ae. aegypti upang subukan ang isang posibleng bagong estratehiya sa kontrol ng sakit kung saan sila ay inhenyero upang magkasakit at mamatay sa impeksyon ng malaria.

Ang ganitong pananaliksik ay maaari ring makatulong sa iba pang pag-aaral tulad ng paghahanap ng solusyon sa problema ng pamumuo ng dugo. Ayon sa aming naunang ulat, ang mga mananaliksik ay talagang lumikha ng isang synthetic molecule upang tularan ang isa na matatagpuan sa mga lamok, na maaari lamang maganap kung mayroon tayong mas malalim na pag-unawa sa kanilang biyolohiya.

Isa pang kawili-wili at makabuluhang bagong pag-aaral mula noong nakaraang buwan ang sumisiyasat kung ano ang nagiging dahilan kung bakit ganoon ka-gutom ang mga lamok sa dugo ng tao. Ano nga ba ang mekanismo sa likod nito? Natuklasan ni Michael Strand, isang entomologist mula sa University of Georgia sa Athens, na isang pares ng mga hormone ang nagtutulungan upang i-activate o i-suppress ang pagnanasa sa dugo.

Ang mga babae ay kumakain ng dugo para sa pag-unlad ng kanilang mga itlog, at kapag napuspos na sila, nawawalan sila ng gana hanggang sa mailagay nila ang mga itlog.

Sa panahon ng pananaliksik, napansin ni Strand na ang antas ng F(NPF), isang hormone ng tiyan ng lamok, ay tumaas nang hahanapin nila ang host ngunit bumagsak nang malaki matapos nilang magpakabusog.

Kaya’t ipinagpatuloy ni Strand ang masusing pagsusuri sa mga enteroendocrine cells, na gumagawa ng gut hormone, at natuklasan na ang antas ng NPF ay tumaas bago kumain ng dugo ang mga insekto at bumaba pagkatapos ng anim na oras. Ang antas ng NPF ay nagdidikta rin ng interes ng mga insekto sa tao. Hindi sila interesado sa dugo ng tao matapos ang kanilang pigil, ngunit agad itong hinahanap matapos mailagay ang mga itlog.

Ang RYamide, isa pang gut hormone, ay natuklasan ding nakakaapekto sa pagnanasa ng mga lamok sa dugo. Ang antas ng RYamide ay tumataas habang bumababa ang antas ng NPF pagkatapos ng kanilang pigil at kabaligtaran. Kaya, ang parehong NPF at RYamide ay sabay na nag-uudyok at nagbabawas ng atraksyon ng mga tao at iba pang host sa mga lamok.

Sa pagtuklas na ito, inaasahang mabubuo ang mga bagong pamamaraan at pestisidyo upang mapigilan ang reproduksyon ng lamok pati na rin ang pagkalat ng sakit.

Upang mabawasan ang potensyal na pagkalat ng nakamamatay na mga sakit, iniisip ng mga mananaliksik ang paggamit ng ganap na awtomatikong mga makina bilang isang paraan na walang kemikal. Ang pag-alis ng mga lamok ay nangangailangan ng pag-spray ng nakalalasong kemikal sa malawak na sukat na nagdudulot ng pinsala sa tao at sa mga kapaki-pakinabang na insekto tulad ng mga paru-paro at bubuyog.

Kaya, lumikha ang mga mananaliksik ng isang robotic device na maaaring tumpak na tukuyin at pagkatapos ay gumamit ng salamin upang paghiwalayin ang mga lalaking at babaeng pupa sa magkakahiwalay na grupo. Ang pag-aaral ay tumutukoy sa mapang-imbestigang species ng lamok.

Ang pagpapalawak ng paggamit ng mga teknik na ito ay magkakaroon ng napaka-positibong epekto sa kapaligiran, dahil ang kontrol sa lamok ay kasalukuyang nakabatay pangunahing sa paggamit ng mga pestisidyo.

– The study co-author Jérémy Bouyer

Ngayon, tingnan natin ang dalawang kumpanya na aktibong nakikibahagi sa paglutas ng suliranin ng lamok.

#1. Thermo Fisher Scientific 

Ang Thermo Fisher Scientific (TMO ) ay isang pangunahing tagapagbigay ng mga advanced scientific solutions, na nag-aalok ng diagnostic tools at teknolohiya para sa kontrol ng mga vector at pamamahala ng mga sakit na inihahatid ng mga lamok. Nagbibigay sila ng mahahalagang kagamitan para sa pananaliksik at pagsubaybay sa populasyon ng lamok at mga sakit na kanilang dinadala, kabilang ang Zika, dengue, at malaria.

#2. Precigen, Inc. (Previously known as Intrexon Corporation)

Ang Precigen ay nakabuo ng genetically modified na mga lamok na layuning bawasan ang populasyon ng lamok at pigilan ang pagkalat ng mga sakit na dala ng lamok. Kabilang dito ang paglikha ng mga Oxitec na lamok, na nailabas na sa iba’t ibang rehiyon upang labanan ang mga sakit tulad ng dengue at Zika.

Konklusyon 

Ang mga lamok ay ang pinakamapanganib na hayop sa mundo, na pumapatay ng mas maraming tao kaysa sa anumang ibang nilalang bawat taon. Maaari silang magdala ng mga virus at parasito na nagdudulot ng mga sakit tulad ng dengue, malaria, yellow fever, Zika, chikungunya, West Nile, at lymphatic filariasis.

Habang isang bilyong tao ang nahahawa ng mga virus na ito, ang mga salik tulad ng pandaigdigang paglalakbay, pagbabago ng klima, at urbanisasyon ay nagdudulot ng pagtaas ng populasyon ng lamok at pagkalat nito sa buong mundo. Ito ay nagiging mahalaga na patuloy na unawain ng mga siyentipiko ang mga ito nang mas malalim, humanap ng mga paraan upang mabawasan ang kanilang bilang, at makatulong sa mas epektibong paglaban sa mga sakit na dala ng lamok upang matiyak ang isang mas malusog na mundo.

I-click dito para sa listahan ng pinakamahusay na biotech stocks.