Thuốc diệt muỗi vừa xâm nhập, một "hệ thống báo động" lập tức được kích hoạt, giúp cơ thể loài côn trùng này tăng cường sản xuất các protein phòng vệ.

Đó là kết quả nghiên cứu do các nhà khoa học tại Đại học Delhi (Ấn Độ) thực hiện, vừa được công bố trên tạp chí Frontiers in Tropical Diseases. Nhóm nghiên cứu tập trung vào muỗi vằn Aedes aegypti, loài trung gian truyền nhiều bệnh nguy hiểm như sốt xuất huyết, Zika và sốt vàng da.

Trong thí nghiệm, muỗi được tiếp xúc với alpha-cypermethrin, một loại thuốc diệt côn trùng được sử dụng phổ biến trong các chương trình kiểm soát vật truyền bệnh trên thế giới. Ở liều chẩn đoán được khuyến nghị, tỉ lệ muỗi chết đạt 97,91%.

Con số này cho thấy thuốc vẫn có hiệu quả cao. Tuy nhiên, việc một bộ phận nhỏ muỗi sống sót được các nhà khoa học xem là dấu hiệu cảnh báo sớm về khả năng hình thành tính kháng thuốc.

Tiến sĩ Rohit Lakhwani - tác giả đầu tiên của nghiên cứu - cho biết quần thể muỗi vằn được khảo sát có thể đang bước vào giai đoạn đầu của quá trình giảm nhạy cảm với alpha-cypermethrin. Phát hiện cơ chế giúp muỗi sống sót ngay từ thời điểm này có ý nghĩa quan trọng đối với việc xây dựng chiến lược kiểm soát phù hợp.

Nhóm nghiên cứu phát hiện "vũ khí" nổi bật nhất của muỗi là beta-esterase, một loại enzyme giải độc có khả năng phân hủy một số hợp chất thường xuất hiện trong thuốc diệt côn trùng.

Sau khi muỗi tiếp xúc với alpha-cypermethrin, hoạt tính của beta-esterase tăng hơn 21 lần. Enzyme này cũng thể hiện khả năng liên kết rất mạnh với các phân tử thuốc, qua đó giúp bẻ gãy các liên kết hóa học và biến chúng thành những hợp chất ít độc hơn để cơ thể dễ dàng đào thải.

Giáo sư Sarita Kumar, tác giả cao cấp của nghiên cứu, ví quá trình này như một hệ thống báo động ở cấp độ tế bào. Chất độc đi vào cơ thể sẽ kích hoạt hàng loạt phản ứng, thúc đẩy muỗi sản xuất thêm các protein phòng vệ trong thời gian ngắn.

Hai nhóm enzyme khác là CYP450 và GST cũng tham gia vào quá trình giải độc. CYP450 có khả năng phản ứng với nhiều loại hóa chất lạ, còn GST giúp gắn các phân tử bảo vệ vào chất độc. Dù vậy, mức độ phản ứng của chúng với alpha-cypermethrin thấp hơn beta-esterase.

Để xác định cơ chế này, các nhà khoa học kết hợp thử nghiệm muỗi sống trong chai chứa thuốc theo hướng dẫn của Tổ chức Y tế thế giới, phân tích sinh hóa và mô phỏng trên máy tính nhằm dự đoán mức độ liên kết giữa thuốc với các enzyme giải độc.

Nhóm tác giả nhấn mạnh quần thể muỗi được nghiên cứu chưa hình thành khả năng kháng thuốc ổn định. Mức độ kháng cũng có thể thay đổi đáng kể giữa các khu vực, phụ thuộc vào thời gian sử dụng hóa chất, điều kiện môi trường và biện pháp kiểm soát muỗi tại địa phương.

Những nguồn pin của tương lai: Cát, muối nóng chảy và... mồ hôi

Trong cuộc đua lưu trữ năng lượng sạch, nhiều công nghệ mới như không khí lỏng, muối nóng chảy, cát và cả mồ hôi đang được kỳ vọng thay thế pin lithium-ion.