Bacillus thuringiensis israelensis
Kurs: Basvetenskap 6
| Typ | Grampositiv, sporbildande jordbakterie (serotyp H-14), biologiskt larvicid |
| Förkortning | Bti |
| Verksam komponent | Kristallina Cry- och Cyt-endotoxiner i sporen |
| Målorganism | Larver av Mygg (Culicidae), knott och fjädermygg |
| Användning | Vektorkontroll vid Malaria, Dengue, Chikungunya, svenska översvämningsmyggor |
| Toxicitet för människa | Praktiskt taget obefintlig — kräver alkaliskt tarm-pH och specifika receptorer |
Vad är det?
- Bti är en underart av Bacillus thuringiensis, en jordlevande sporbildare besläktad med Bacillus cereus och Bacillus anthracis. Serotypen israelensis (H-14) isolerades 1976 i Negevöknen.
- Bakterien bildar under sporuleringen parasporala proteinkristaller som är selektivt giftiga för tvåvingelarver. Preparatet sprids som granulat eller vätska över stillastående vatten.
- I Sverige används Bti för bekämpning av översvämningsmyggor kring nedre Dalälven — ett välkänt exempel på storskalig biologisk kontroll.
Verkningsmekanism
- Larven äter sporer och kristaller under filtrering av vattnet.
- I larvens alkaliska tarm (pH 9–11) löses kristallen upp och protoxinerna aktiveras av tarmproteaser.
- Aktiverade Cry4A, Cry4B, Cry11A och Cyt1A binder specifika receptorer (kadherin, aminopeptidas N, alkaliskt fosfatas) på tarmepitelets mikrovilli.
- Toxinerna oligomeriserar och bildar porer → osmotisk lys av tarmepitelet → larven slutar äta och dör inom 24 timmar.
- Cyt1A fungerar som “syntetisk receptor” för Cry-toxinerna och motverkar därmed resistensutveckling — en av anledningarna till att resistens mot Bti är extremt sällsynt trots decennier av användning.
Selektivitet och säkerhet
| Aspekt | Bti |
|---|---|
| Verkar på | Mygg-, knott- och fjädermygglarver |
| Påverkar inte | Fisk, fågel, däggdjur, bin, de flesta vattenlevande insekter |
| Krav för toxicitet | Alkaliskt tarm-pH + specifika receptorer |
| Människans magsäck | pH 1–3 → toxinet denatureras, ingen effekt |
| WHO-klassning | Godkänt för användning i dricksvattenbehållare |
Klinisk och epidemiologisk relevans
- Ingår i integrerad vektorkontroll (IVM) tillsammans med impregnerade myggnät, inomhusbesprutning och larvkällsreduktion.
- Effektivt mot Aedes aegypti i regntunnor och vattenlager i urban miljö — där insekticidbesprutning av vuxna myggor har begränsad effekt.
- Angriper larvstadiet, alltså före smittspridning; effekten är dock kortvarig (dagar till veckor) och kräver upprepad applikation.
- Bti hos immunkompetenta människor är inte patogent; enstaka fallrapporter om sårinfektion och ögoninfektion finns hos gravt immunsupprimerade.
Ekologiska aspekter
- Kritik riktas mot att bekämpning av fjädermygglarver kan minska födotillgången för fåglar och fladdermöss i behandlade våtmarker.
- Bti bryts ned snabbt av UV-ljus och sedimenterar; ackumuleras inte i näringskedjan.
- Genen cry har överförts till grödor (Bt-majs, Bt-bomull) — samma toxinfamilj men andra Cry-varianter riktade mot fjärilslarver.
Klinisk pärla
Selektiviteten hos Bti bygger helt på pH och receptorer. Detta är ett elegant exempel på hur ett potent toxin kan vara helt ofarligt för en organism som saknar rätt förutsättningar — samma princip som ligger bakom selektiv toxicitet hos antimikrobiella läkemedel.
Tenta-fokus
Bti dödar bara larver, inte vuxna myggor. Vektorkontroll måste därför kombinera larvicider (Bti) med åtgärder mot vuxna myggor (impregnerade nät, DEET) och mot smittan hos människa. Kom också ihåg släktskapet med Bacillus cereus och Bacillus anthracis.
Kopplingar
- Vektorkontroll — övergripande strategi
- Aedes aegypti — huvudmål i tropikerna
- Malaria — anofelesmygga som målorganism
- Bacillus cereus — nära släkting med enterotoxinproduktion
- Chikungunya — vektorburen sjukdom som Bti bidrar till att förebygga