Kako ubiti črva

Sodobno poljedelstvo pesti velik problem – rastline imajo gliste. Gliste ali ogorčice, torej parazitski črvi iz debla Nematoda, težav ne predstavljajo zgolj ljudem in živalim, temveč pogosto zajedajo tudi rastline – med drugim pomembne poljščine, kot so krompir, pšenica in soja. Skupina raziskovalcev in raziskovalk iz Kanade in ZDA je v članku, objavljenem v reviji Nature, opisala skupino pesticidov, ki selektivno delujejo zgolj na gliste.

Snovi za zatiranje škodljivcev, kot so pesticidi, antibiotiki in antimikotiki, večinoma delujejo na molekularne tarče, ki so značilne zgolj za zajedalca ali patogen, ne pa tudi za njegovega gostitelja. V primeru protiglivnih zdravil – antimikotikov – je takšna tarča denimo sinteza ergosterola, ki je prisoten v celični membrani gliv, ne pa tudi pri rastlinah in živalih. Problem se pojavi, ko sta dve skupini organizmov zelo sorodni – v tem primeru je takšne tarče mnogo težje poiskati.

Ljudje in gliste smo praktično identični, vsaj z vidika molekularne biologije. Izdelava selektivnega nematocida, torej proti-glistnega sredstva, ki ne bi škodovalo tudi ljudem ali drugim organizmom, je zato precej težavna. Tudi pri sami pridelavi poljščin pri nas za uporabo nematocidov velja stroga zakonodaja. V preteklih letih je denimo Evropska unija zaradi potencialne toksičnosti prepovedala uporabo večine nematocidov, dostopnih na trgu.

Kanadsko-ameriška raziskovalna skupina je opisala tri snovi iz razreda imidazotiazolov, ki so selektivno ubijale gliste. Nematocidi, poimenovani selektivin A, B in C, so bili toksični za vse preizkušene predstavnike glist, tako za parazitske kot prostoživeče vrste. Nasprotno pa pri primerljivi koncentraciji selektivini niso imeli praktično nobenega učinka na glive, ribe, žuželke ali sesalce.

Raziskovalci in raziskovalke so sumili, da selektivini v telesu glist postanejo toksični šele z bioaktivacijo, torej ko se iz neškodljive snovi pretvorijo v bolj strupeno molekulo. V podobnih pretvorbah so pogosto udeleženi encimi skupine citokromov P450 – in dejansko so bile mutante gliste Caenorhabditis elegans z nepravilnim delovanjem takšnega encima odporne na selektivine. V glistah divjega tipa pa je izpostavljenost selektivinom povzročila nastanek metabolitov, ki so bili za elegantne črve usodni.

Encimski kompleks, ki omogoča pretvorbo selektivinov, sicer ni posebnost glist. Vendar se molekularni ustroj ostalih skupin živali očitno dovolj razlikuje od encimov ogorčic, da v njihovih telesih ne pride do pretvorbe v toksične metabolite. Novo opisani selektivini so tako selektivno smrtonosni zgolj za gliste, za ostale organizme pa so povsem neškodljivi in zato obetavni kot učinkoviti in varni nematocidi.

V današnjem ZbritOFFu črviči Bronjo.

Naslovna slika povzeta po: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:A_juvenile_root-knot_nematode_%2...