Fruitvliegjes: nutteloos of potentieel levensreddend? Onderzoekers werpen licht op nieuwe mogelijkheden voor insectenbestrijding.
Fruitvliegjes: de meeste mensen zijn ze liever kwijt dan rijk. Ze ogen nutteloos, op het fruit zittend, maar kunnen toch het ondenkbare volgens een nieuwe studie. Fruitvliegjes zouden door muggen overgedragen ziekten namelijk kunnen terugdringen, en dat is nog maar ‘het topje van de ijsberg’. Het onderzoek is gepubliceerd in het blad Cell Reports.
Potentieel instrument
Timothy Karr van de Universiteit van Arizona, Verenigde Staten wilde in eerste instantie weten waarom het seksleven en voortplantingsvermogen van fruitvliegen drastisch veranderen als ze besmet zijn met de Wolbachia-bacterie. Vervolgens realiseerde hij eenmaal tijdens het onderzoek dat de bacterie een potentieel instrument kan zijn voor insectenbestrijding. Dat werkt zo: het doel van Wolbachia is om zich naar meer gastheren te verspreiden, maar Wolbachia kan alleen worden overgedragen van een geïnfecteerde moeder op haar nakomelingen. Om zijn kansen te vergroten, beïnvloedt de bacterie zijn gastheren zodat geïnfecteerde vrouwtjes veel geïnfecteerde eitjes leggen. Bij fruitvliegen zorgt Wolbachia ervoor dat geïnfecteerde mannetjes de eitjes van niet-geïnfecteerde vrouwtjes niet kunnen bevruchten. Een niet-geïnfecteerd vrouwtje is immers een doodlopende weg voor Wolbachia. Hetzelfde effect treedt op bij sommige andere soorten en dat maakt de bacterie interessant als potentieel insectenbestrijder.
Wolbachia
Wolbachia is een parasitaire bacterie die in insectencellen leeft. Hij infecteert minstens twee op de vijf insectensoorten in de wereld, en aangezien er meer insecten zijn dan al het andere leven op aarde, kan het begrijpen van de invloed van deze bacterie op hen een ongekende impact hebben. “Insecten heersen over deze planeet. Malaria, knokkelkoorts, Zika virussen, ze worden allemaal overgebracht door insecten en doden miljoenen kinderen en volwassenen per jaar. De bestrijding van deze insectenplagen hangt allemaal af van ons vermogen om hun fysiologie en biochemie te begrijpen en hoe dat zou kunnen helpen”, vertelt Karr.
Weinig onderzoek
Hoewel er wel veel onderzoek is gedaan naar de effecten van de bacterie op mannetjes, bleef onderzoek naar de effecten op vrouwelijke fruitvliegjes uit. Het onderzoek van Karr en zijn collega’s brengt daar verandering in. Tijdens hun onderzoek naar geïnfecteerde vrouwelijke hersenen vonden ze Wolbachia in de gebieden die verantwoordelijk zijn voor de detectie en besluitvorming om hun partners te kiezen. De bacterie was dus perfect gepositioneerd om het paringsgedrag te beïnvloeden.
Eiwitten
Het team vergeleek eiwitten in geïnfecteerde en niet-geïnfecteerde vrouwelijke hersenen. Wat blijkt? In geïnfecteerde vliegen veranderen meer dan 170 gastheer-eiwitten en toen de onderzoekers met geavanceerde technieken drie proteïnen aanpasten in de niet-geïnfecteerde vliegen, begonnen ze zich gelijk te gedragen als geïnfecteerde fruitvliegen. De bacterie produceert zelf ook essentiële aminozuren die de vlieg normaal gesproken niet zelf kan maken. Dit is mogelijk een evolutionair trucje om onmisbaar te worden. De onderzoekers vergelijken het met mitochondriën, de motors van de cellen, die volgens de onderzoekers ooit ook als bacteriën begonnen.
Toekomst
De onderzoekers benadrukken dat deze inzichten kunnen leiden tot betere strategieën om ziektedragende insecten te bestrijden en gewassen te beschermen tegen insecten met behulp van veiligere pesticiden. Bovendien kunnen inzichten uit dit onderzoek ook helpen bij de bescherming van soorten zoals bijen die bedreigd worden door virussen.
