Saliv från ett fästingbett kan överföra patogener som orsakar allvarliga sjukdomar, som borrelia, och betydande jordbruksförluster. Nuvarande insekticider har nackdelar, så forskare har letat efter nya sätt att förhindra dessa irriterande spindeldjur från att sprida patogener. Nu, forskare rapporterar att föreningar de tidigare identifierat kan torka upp fästingars saliv genom att rubba balansen av joner i spottkörteln, minska utfodring och potentiellt begränsa patogenöverföring.

Forskarna kommer att presentera sina resultat idag vid American Chemical Society (ACS) Fall 2019 National Meeting &Exposition.

"Lymesjukan exploderar i nordöstra USA, säger Daniel Swale, Ph.D., projektets huvudutredare. "De flesta metoder för att döda fästingar i jordbrukssektorn involverar användning av neurotoxiska insekticider, men det är svårt att effektivt använda dessa insekticider för att bekämpa fästingar i bostadsområden. Så vi ville identifiera ett nytt sätt att kontrollera dessa sjukdomsbärande fästingar."

"Vi visste att spottkörteln är avgörande för den biologiska framgången för fästingar, antyder att det hade potential som mål för ett bekämpningsmedel som fungerar genom en ny mekanism, "Zhilin Li, en doktorand som presenterar arbetet på mötet, säger. Forskarna, som är vid Louisiana State University, resonerade att om de kunde stoppa fästingar från att producera saliv, då kunde de hindra dem från att äta — en situation som skulle vara oförenlig med att upprätthålla liv.

Li och Swale fokuserade på en kaliumjonkanal, känd som en Kir-kanal, som har visat sig vara viktig för utsöndringssystem hos leddjur - en klassificering av djur som inkluderar myggor, samt fästingar. Dessa mikroskopiska kanaler tillåter kalium att röra sig in och ut ur celler i spottkörteln och på andra ställen i fästingarna, upprätthålla en jonbalans som är avgörande för salivutsöndringen och fästingarnas hälsa.

I sitt nuvarande arbete, de matade fästingar med blod spetsade med två föreningar som är kända för att verka på Kir-kanalerna. Två av molekylerna – kända som VU0071063 och pinacidil, ett läkemedel för humant högt blodtryck — var effektiva, minska salivutsöndringen med 95 % eller mer och minska blodintaget med ungefär 15 gånger. Viktigt, fästingar som livnärde sig på nötkreatursblod infunderat med någon av dessa föreningar var döda inom 12 timmar. Den tidsramen är betydande eftersom överföring av patogener via fästingars saliv till deras mänskliga eller djuriska värdar vanligtvis tar minst 12 timmar och ibland så många som 40 timmar. Dessa initiala studier utfördes i konstgjorda värdmatningssystem som innehöll en blodmjöl. Nästa, forskarna planerar att testa om deras behandling faktiskt kan förhindra överföring av patogener när fästingar livnär sig på gnagare.

Fästingar som togs bort från blodmjölet innan de dog var uppenbarligen sjuka, forskarna rapporterar. Fästingarna var okoordinerade och slöa, och de kunde inte gå bra. Forskarna tillskriver detta beteende till en obalans av kalium, natrium- och kloridjoner i fästingarna. I vanliga fall, när en fästing matar, dess saliv återför överflödigt vatten och joner från människo- eller djurblod tillbaka till värden. Men de behandlade fästingarna spottade ut fler joner trots att de producerade mycket mindre saliv, stör deras biologiska funktioner. "Vi tror att deras nervsystem inte fungerade normalt, och vi misstänker att det är därför vi såg hög dödlighet i de behandlade fästingarna, " säger Li.

Li och Swale kommer att följa upp initiala resultat som tyder på att jonkanalen uttrycks i spottkörteln endast under blodmatning och sedan försvinner. Och forskarna nollställer den exakta typen av celler där jonkanalerna produceras i spottkörteln. När de väl har en mer fullständig förståelse av beroendet av blodmatning och patogenöverföring på Kir-kanalfunktionen, de hoppas att industrin kan använda sina resultat för att skapa en kommersiell produkt som en spray för trädgårdar, eller en injektion eller oral behandling för jordbruksindustrin för de djur som riskerar att få fästingbett. Swale konstaterar att metoden också tycks minska salivproduktion och utfodring av bladlöss och fruktflugor, så det kan potentiellt användas för att bekämpa dessa jordbruksskadegörare, för.