As nanopartículas são eficazes no controle de larvas de vetores?

Matar criaturas que têm uma mordida mortal usando balas de prata parece algo saído de um romance de terror gótico, mas pesquisas mostram que pode estar mais próximo da realidade do que da ficção…

Kate Moran 27 de setembro de 2024

Uma arma potencial na nossa guerra contra os insectos vectores de doenças são as nanopartículas – as nanopartículas de prata, em specific, parecem ter propriedades insecticidas. Este elemento prata é conhecido por ter propriedades antimicrobianas e é explorado pela indústria farmacêutica em coisas como curativos e para esterilizar superfícies. É hipotetizado que nanopartículas de prata (contra-intuitivamente) atuam danificando os tecidos, o que desencadeia citotoxicidade ao produzir espécies reativas de oxigênio antimicrobianas.

O uso de nanopartículas de prata para combater vetores de doenças não é novidade. Por exemplo, os pesquisadores mostraram partículas de grãos cobertas por nanopartículas de prata pode matar as larvas de Culex quinquefasciatusum mosquito que transmite vírus como Zika, Nilo Ocidental e encefalite equina oriental. Agora, pesquisadores da Kansas State College, da College of Arkansas e do USDA estão tentando descobrir se as micropartículas de prata são tóxicos para outros insetos vetores. Entre no minúsculo mosquito sugador de sangue.Culicoides sonorensis é um mosquito que transmite patógenos economicamente importantes e muitas vezes letais da vida selvagem e do gado, como o vírus da língua azul, a doença hemorrágica epizoótica e o vírus da estomatite vesicular nos Estados Unidos. A febre catarral ovina é particularmente preocupante no Reino Unido, pois é uma doença de notificação obrigatória que foi detectado novamente dentro do país em novembro de 2023. Um método para controlar populações de mosquitos utiliza inseticidas químicos em locais de larvas aquáticas, que podem prejudicar espécies não-alvo. Nanopartículas de prata podem ser uma boa alternativa, já que pesquisar sugere que, embora fossem tóxicos para várias espécies de larvas de mosquitos, period necessária uma concentração muito maior para prejudicar organismos não-alvo, como o peixe-mosquito. Afins da Gambúsiainsetos aquáticos gigantes e nadadores de costas.

Em seu estudo, Osborne e colegas jogou pela primeira vez com terceiro instar C. sonorensis larvas criadas em placas de cultura celular. Durante uma semana, a equipe avaliou diariamente a mortalidade larval após o tratamento com:

1. Nanopartículas de prata
2. Partículas de polímero de sorgo (sintetizadas a partir de sorgo preto, um tipo de milheto grande que produz flavonóides com propriedades larvicidas),
3. Nanopartículas de prata ligadas a partículas de polímero de sorgo, ou
4. Banhado em água pura como controle.

Os resultados finais mostraram que, embora as partículas de polímero de sorgo por si só não tenham efeito sobre a mortalidade larval, tanto as nanopartículas de prata quanto os coquetéis de polímero de sorgo prateado tiveram. Conforme previsto, diferentes concentrações de nanopartículas de prata produziram níveis variados de mortalidade. As nanopartículas de prata foram inseticidas em concentrações superiores a 50 mg/L e, ao ultimate dos sete dias, houve 90% de mortalidade nas larvas tratadas com 200 mg/L. Impressionantemente, quando tratadas com concentrações de 200 mg/L ou superiores, mais de 75% das larvas foram ansiando pelos fiordes em menos de um dia. Além disso, as nanopartículas de prata ligadas aos polímeros do sorgo também foram larvicidas; 75% dos grupos de larvas tratados com 200 mg/L ou mais morreram um dia após o tratamento.

Munidos do conhecimento de quais tratamentos eram larvicidas, realizaram um segundo teste para saber se period o efeitos antimicrobianos das nanopartículas causando a morte ou um efeito direto nas larvas. Para fazer isso, eles colocaram amostras de diferentes soluções de tratamento de larvas em placas de ágar. Culicóides as larvas têm uma dieta ampla e comem alegremente diferentes microorganismos, incluindo bactérias. Se as nanopartículas de prata reduzissem fortemente os níveis de bactérias – basicamente o jantar das larvas – ocorreria a fome. Esta ou as nanopartículas de prata estavam perturbando o microbioma intestinal larval para provocar a morte.

Embora o polímero de sorgo por si só não tenha impactado o crescimento bacteriano, as nanopartículas de prata tiveram, mas apenas numa concentração de 400 mg/L. As bactérias larvais só eram cultiváveis ​​a partir de concentrações de 200 mg/L ou menos. Como as larvas ainda morriam rapidamente nesta concentração (com bactérias viáveis), provavelmente não foi a perda colateral de bactérias que causou a morte das larvas, mas sim as próprias balas de nanopartículas de prata. O grupo de controle apoiou ainda mais isso, já que as larvas banhadas em água pura, desprovidas de crescimento bacteriano, sobreviveram até o ultimate do experimento.

Os autores mostraram que as nanopartículas de prata não são apenas tóxicas para os mosquitos; outros vetores de doenças são suscetíveis a essas balas de prata mortais. Além disso, embora as micropartículas de sorgo preto não fossem tóxicas, as larvas as comiam com a voracidade que alguém comeria com pérolas de tapioca em chás de bolhas, por isso são promissoras como veículo para fornecer outras micropartículas inseticidas. Não só isso, mas o sorgo é relativamente fácil de produzir a partir de grãos (um recurso renovável ao contrário da prata) e degrada-se naturalmente no ambiente.

Embora os autores forneçam resultados promissores para as nanopartículas de prata como larvicidas, mais pesquisas devem analisar a segurança de adicioná-las aos ecossistemas aquáticos. Se estas nanopartículas tivessem a capacidade de impactar negativamente outras criaturas devoradoras de bactérias, seria esta uma solução ética ou sustentável? Nem sequer abordaremos as despesas com a fabricação de nanopartículas de prata e como essas nanopartículas em cursos de água sobreviveriam à exposição à chuva ácida.

Para encerrar, resta um último alimento para reflexão e um haiku – como mosquitos e mosquitos são mortos por essas balas de nanopartículas de prata, caso sejam reclassificados como lobisomens dípteros?

Annoying midges
However how can I chew you again?
With silver dentures