С помощью простого процесса нагревания и охлаждения исследователи из Нью—Йоркского университета создали новую кристаллическую форму дельтаметрина—распространенного инсектицида, используемого для борьбы с малярией, - в результате чего инсектицид оказался в 12 раз более эффективным против комаров, чем существующая форма.

Полученные результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), могут обеспечить столь необходимую и доступную альтернативу инсектицидам в условиях растущей резистентности комаров.

"Использование более активных кристаллических форм инсектицидов является простой и мощной стратегией улучшения коммерчески доступных соединений для борьбы с малярией, обходя необходимость разработки новых продуктов в продолжающейся борьбе с болезнями, переносимыми комарами",-сказал Барт Кар, профессор химии Нью-Йоркского университета и один из старших авторов исследования.

"Улучшения в борьбе с малярией необходимы так же срочно, как и во время глобального кризиса COVID-19", - добавил Кар. "Число смертей от малярии в Африке в этом году, по прогнозам, удвоится в результате связанных с коронавирусом сбоев в цепочках поставок. Нам нужны меры общественного здравоохранения, чтобы сократить как инфекционные заболевания, так и малярию, включая более эффективные инсектициды."

Малярия является серьезной проблемой общественного здравоохранения во всем мире, где ежегодно регистрируется более 200 миллионов случаев заболевания и 400 000 смертей. Инсектициды, такие как дельтаметрин, могут предотвратить распространение болезней, переносимых комарами, и часто распыляются в помещении и на сетках для кроватей. Однако комары становятся все более устойчивыми к инсектицидам, что заставляет исследователей и чиновников общественного здравоохранения искать альтернативы с новыми способами действия.

Многие инсектициды, в том числе дельтаметрин, находятся в форме кристаллов—в Центре исследований Кара и его коллеги профессора химии Нью-Йоркского университета Майкла Уорда. Когда комары наступают на кристаллы инсектицида, инсектицид всасывается через их ноги и, если он эффективен, убивает комаров.

В рамках своих исследований по образованию и росту кристаллов кар и Уорд изучают и манипулируют кристаллами инсектицидов, исследуя их альтернативные формы. В своем исследовании PNAS исследователи нагревали коммерчески доступную форму дельтаметрина до 110°C/230°F в течение нескольких минут и давали ей остыть до комнатной температуры; это привело к новой кристаллизованной форме дельтаметрина, состоящей из длинных крошечных волокон, излучающихся из одной точки.

При испытании на комарах Anopheles quadrimaculatus и Aedes aegypti—оба из которых передают малярию—и плодовых мухах новая кристаллическая форма дельтаметрина работала в 12 раз быстрее, чем существующая форма. Быстродействующие инсектициды важны для быстрой борьбы с комарами до того, как они размножатся или продолжат распространять болезни.

Новая форма также оставалась стабильной—и способной быстро убивать комаров—по крайней мере в течение трех месяцев.

Чтобы смоделировать, как две формы дельтаметрина будут действовать в борьбе с распространением малярии, исследователи обратились к эпидемиологическому моделированию, которое предполагает, что использование новой формы в опрыскивании помещений вместо первоначальной формы значительно подавит передачу малярии, даже в регионах с высоким уровнем устойчивости к инсектицидам. Кроме того, для достижения того же эффекта потребуется использовать меньшее количество новой формы, что потенциально снизит стоимость программ борьбы с комарами и уменьшит воздействие инсектицида на окружающую среду.

"Дельтаметрин был ведущим средством в борьбе с малярией, но он сталкивается с неопределенным будущим, угрожаемым развитием устойчивости к инсектицидам. Простое получение этой новой кристаллической формы дельтаметрина в сочетании с его стабильностью и заметно большей эффективностью показывает нам, что новая форма может служить мощным и доступным инструментом для борьбы с малярией и другими болезнями, переносимыми комарами",-сказал Уорд.

ИСТОЧНИК