Odporność kleszczy na preparaty biobójcze

Wiosna to czas, gdy wszystko budzi się do życia. Drzewa zakwitają, młode niedźwiadki poznają świat poza swoją gawrą, motyle lekko unoszą się nad kwiecistymi łąkami. Pięknie… Ale gdy tylko zrobi się cieplej, również wygłodniałe kleszcze wychodzą ze swoich kryjówek obierając sobie za cel Twojego kochanego pupila, i Ciebie też. Same w sobie nie są groźne, ale miejscowo nawet 3/4 tych pajęczaków jest zakażonych różnymi groźnymi dla Was chorobami, choć zwykle jest to 20-30%. Największe żniwo wśród zwierząt domowych co rok zbiera babeszjoza. Również co rok kleszcze uodporniają się na działające wcześniej preparaty. Ile razy słyszałeś od weterynarzy, znajomych psiarzy, czytałeś w Internecie, że wcześniej działające preparaty są w tym roku nieskuteczne? Albo o tym, że wyjeżdżając na wakacje w inne rejony kraju, czworonogi zaczęły łapać kleszcze pomimo, wydawałoby się, skutecznego preparatu? Coś w tym musi być. I jest, udowodnione naukowo.

Na czym to polega?

Insektycydy/akarycydy nie powodują bezpośrednio uodpornienia, lecz poprzez powtarzane stosowanie tego samego środka powodują wymieranie osobników nieodpornych zwiększając udział osobników odpornych. Pojedyncze osobniki posiadające zdolność do przeżycia działania pestycydów, przekazując swoje geny następnemu pokoleniu, zwiększają procent osobników w populacji, które mogą przeżyć kolejne opryski tymi samymi pestycydami. Proces uodporniania jest więc normalną konsekwencją ewolucji i selekcji naturalnej.

Już w na początku ubiegłego wieku Melander zauważył, że pewne populacje owadów w San Jose przeżywały opryski insektycydami podczas gdy pozostała większość nie. Nie wiadomo do końca czy opisane zjawisko było stuprocentowym uodpornieniem się owadów na konkretny środek owadobójczy czy była to większa odporność tych populacji, ale był to wstęp do dalszych badań.

Definicja odporności

Definicja zmieniała się z biegiem lat. Pierwszą oficjalną definicję podała Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) w roku 1957. W roku 1992 uodpornienie stawonogów zdefiniowano jako cechę dziedziczną wywołującą zwiększoną tolerancję na pestycyd lub grupę pestycydów, powodującą, że odporne osobniki przeżywają takie stężenie, które zwykle byłoby śmiertelne dla danego gatunku. Najnowsza definicja z 2012 roku wprowadza podział na trzy punkty widzenia zjawiska odporności. Pierwsza, odporność fenotypowa, która jest kalką definicji z 1957 roku. Druga, genotypowa, która jest wynikiem procesu ewolucji. I trzecia, polegająca na utracie kontroli nad transmisją wektorów chorobotwórczych. Oprócz tego zdefiniowano cztery typy odporności:

• odporność układu nerwowego polegającą na modyfikacji genetycznej w enzymach i receptorach nerwowych uniemożliwiających prawidłowe działanie pestycydów – np. acetylocholinesteraza odporna na działanie DDT i pyretroidów (np. popularna permetryna)
• metaboliczna polegająca na modyfikacji lub wzmożonej produkcji enzymów służących do detoksykacji organizmu
• behawioralna polegająca na zmianie zachowań stawonogów w celu uniknięcia kontaktu z pestycydami (np. badania prowadzone w Nowej Gwinei i Wyspach Salomona pokazały, że komary przestawały gryźć ludzi gdy w godzinach 23-3 rano przebywali oni w swoich sypialniach spryskanych środkiem owadobójczym DDT)
• kutykularna polegająca na zmianach w strukturze oskórka prowadzących do spowolnienia lub całkowitego zahamowania absorpcji lub penetracji środka biobójczego (zbadane i wyjaśnione zostało zjawisko odporności na pyretroidy jednego gatunku komarów)

Najczęściej występujące są dwa pierwsze typy odporności, natomiast dwa ostatnie maja marginalne znaczenie.

W połowie XX wieku na coraz szerszą skalę obserwowano uodparnianie się różnych gatunków owadów na popularne wówczas pestycydy (np. DDT), w szczególności komary, muchy domowe i pchły. Pierwsze udokumentowane uodpornienie kleszczy z gatunku Rhipicephalus sanguineus (kleszcz psi) na dieldrynę zostało opisane już w roku 1954. Do 1955 roku u 18 gatunków stawonogów udowodniono ponad wszelką wątpliwość uodpornienie się na insektycydy/akarycydy, a u 37 gatunków mocno podejrzewano taką możliwość.

Kleszcze psie odporne na fipronil i permetrynę

Prowadzono wiele badań nad odpornością kleszczy na akarycydy, głównie nada gatunkami występującymi w Ameryce Północnej.

W 2015 roku w związku z dużą liczba zgłoszeń przez lekarzy weterynarii nieskuteczności permetryny i fipronilu w zwalczaniu kleszcza psiego, przebadano 31 populacji z Florydy i Teksasu. 9 populacji było całkowicie lub w znacznym stopniu odpornych na permetrynę, a 4 populacje na fipronil. Jest pierwsze udokumentowane zjawisko uodpornienia się kleszczy na środki biobójcze w Stanach Zjednoczonych. Wcześniej w Panamie, w roku 2001, również zbadano odporność jednej populacji kleszcza psiego. Okazało się, że były one bardzo odporne na permetrynę, DDT i kumafos, średnio odporne na amitrazę i nieodporne na fipronil. Najprawdopodobniej odporność na permetrynę została wykształcona przez wzmożoną aktywność enzymu esterazy. Ze względów ekonomicznych nie badano na szerszą skalę odporności kleszczy atakujących psy i koty tak jak się to robi w przypadku przemysłu hodowlanego.

Więcej pestycydów = większa odporność

Ze względu na to, że uodpornienie wynika z ewolucji gatunków, coraz powszechniejsze stosowania pestycydów skutkuje coraz to większą ich odpornością. Częsty kontakt z tą samą substancją powoduje wymieranie osobników podatnej odmiany gatunku i wzrost udziału odmiany odpornej. Stosowane w hodowli bydła akarycydy, które, mimo że używane są pod ścisłą kontrolą i tylko wtedy gdy konieczne, spowodowały znaczną odporność kleszczy z gatunku Rhipicephalus microplus na wiele środków przeciwkleszczowych. Jest to niemały problem, ponieważ te kleszcze będące wektorami groźnych dla bydła chorób powodują duże straty finansowe, a jest coraz mniej skutecznych środków do walki z nimi. W praktyce weterynaryjnej środki na kleszcze (akarycydy) stosuje się profilaktycznie na szeroką skalę i bez specjalnej kontroli.

Alternatywy

Trwają prace nad innymi metodami walki z przenoszącymi choroby kleszczami czy komarami, na przykład określone gatunki bakterii, grzybów i pasożytów jako naturalni wrogowie pajęczaków i insektów. Czasami w hodowlach bydła wykorzystuje się kury, które nie pogardzą kleszczami.

Istnieje też kilka gatunków ptaków, które żywią się głównie kleszczami (w USA eksperymentuje się z perlicą zwyczajną przy ograniczaniu populacji kleszczy poza obszarami zalesionymi).

Podobnie niektóre muchy i osy np. błonkówka Ixodiphagus hookeri, której “celem” są wyłącznie kleszcze. Jednak zanim te alternatywne metody będą na tyle tanie i skuteczne w działaniu, aby trafić do powszechnego użytku, minie wiele długich lat. Tymczasem coraz więcej naukowców proponuje bardziej przemyślane wykorzystanie istniejących skutecznych i względnie bezpiecznych pestycydów i ulepszanie bądź modyfikowanie ich działania w taki sposób, aby zmniejszyć ryzyko uodpornienia się stawonogów.

Tekst: © CiemnaStronaWiosny.pl

Bibliografia
[1] Melander AL. Can insects become resistant to sprays? J Econ Entomol. 1914
[2] World Health Organization. Seventh report of the WHO expert committee on insecticides. World Health Organ Tech Rep Ser. 1957
[3] Vector resistance to pesticides. Fifteenth Report of the WHO Expert Committee on Vector Biology and Control. World Health Organ Tech Rep Ser. 1992; 818():1-62.