Insektizide

Du sollst sterben, Moskito

Von Julia Groß
26.03.2017
, 08:00
Chemische Keule gegen Insekten: Bei harmlosen Schnaken funktioniert das noch.
Stechmücken übertragen Krankheiten. Deshalb werden sie mit Insektiziden bekämpft. Die wirken immer seltener gegen die gefährlichen Blutsauger. Eigentlich müssten neue Mittel her. Doch dafür scheint kein Geld da zu sein.

Es ist recht still geworden um Zika, diese Krankheit, die ernste Schädelmissbildungen bei Babys verursachen kann, wenn die Mutter sich während der Schwangerschaft infiziert. Die Weltgesundheitsorganisation hob den Notstand, den sie für Brasilien ausgerufen hatte, schon im vergangenen Herbst wieder auf. Das Zika-Virus grassiert zwar immer noch, aber die Zahl der gemeldeten Fälle von Mikrozephalie ist drastisch zurückgegangen. Warum, lässt sich nicht genau sagen.

Die Aedes-Mücke, die den Zika-Erreger verbreitet, hat ihren Schrecken damit nicht verloren. Sie kann außerdem Dengue, Gelbfieber und Chikungunya übertragen. Wenn von solchen Tropenkrankheiten die Rede ist, geht es meist um die Suche nach Impfstoffen oder Medikamenten. Doch das ist nur ein Teil des Problems. Selbst die neuen Vakzinen gegen Malaria und Dengue, deren Entwicklung über zehn Jahre gedauert hat, zeigen bei weitem nicht die erhoffte Wirksamkeit. Und der Malaria-Erreger Plasmodium ist in vielen Regionen der Welt gegen mindestens eine Klasse von Medikamenten unempfindlich geworden.

Mücken sind sehr anpassungsfähig

Bleiben die Insektizide. Sie können verhindern, dass Menschen überhaupt von infektiösen Mücken gestochen werden, die die Erreger übertragen. Doch da tut sich allmählich eine böse Lücke auf. Insektenvernichtungsmittel verlieren ihre Wirkung, wenn Resistenzen dagegen auftauchen. Wie schnell sich Mücken anpassen können, zeigt beispielsweise ein Bericht aus Boa Vista im Norden Brasiliens.

In der 300.000-Einwohner-Stadt wurden bei einem Dengue-Patienten vor sechs Jahren Dengue-Viren des Typs 4 gefunden. Diese Variante war in Brasilien seit fast dreißig Jahren nicht mehr aufgetreten. Weil aufeinanderfolgende Infektionen mit verschiedenen Virentypen bei Dengue das Risiko von schweren Komplikationen erhöhen, versetzte der Fund die Behörden in Alarmbereitschaft. Es wurden intensive Mückenbekämpfungsmaßnahmen angeordnet. Brutstätten wurden mit Larviziden bekämpft, die das Schlüpfen der Insekten verhindern sollen. Gegen die ausgewachsenen Mücken wurde mehrfach Deltamethrin versprüht, ein Kontaktgift aus der Klasse der Pyrethroide. Nach gängigen Richtlinien war dies eine mustergültige Reaktion. Doch Untersuchungen in den Wochen und Monaten danach förderten ein ernüchterndes Ergebnis zutage: Trotz der Intervention wurden fast genauso viele Mückeneier gefunden wie vorher. Die Zahl der Mücken, denen Deltamethrin nichts ausmachte, schnellte in die Höhe. Nach drei Monaten hatte sich die Resistenzrate der Moskitovölker verdoppelt, nach einem halben Jahr verdreifacht. Sieben Monate nach dem konzentrierten Insektizideinsatz in Boa Vista wurde Dengue vom Typ 4 in neun von 27 brasilianischen Bundesstaaten nachgewiesen, zwei Jahre später in 23 Bundesstaaten.

Seit Jahrzehnten immer dieselben Gifte im Einsatz

Moskitos, die aufgrund einer zufälligen Genveränderung resistent gegen bestimmt Giftstoffe geworden sind, vermehren sich geradezu explosiv, wenn es zu einem Insektizideinsatz kommt. Angesichts der kurzen Generationszeit von etwa zwei Wochen und der Tatsache, dass ein einziges Weibchen mehrere hundert Eier legen kann, passen sich die Moskitovölker blitzschnell an. In Südamerika und Asien ist es eher die Ausnahme, dass sich Tigermücken noch mit allen Insektiziden bekämpfen lassen. Malaria-Mücken sind nach WHO-Angaben in 60 von 96 Ländern gegen mindestens eine Verbindungsklasse unempfindlich geworden. In Äthiopien, Sudan und Afghanistan gibt es Moskitos, die es mit allen vier häufig verwendeten Arten von Giften aufnehmen können.

In El Salvador versprüht ein Mitarbeiter der städtischen Gesundheitsbehörde von Guadalupe Insektizide gegen die Zika-Mücke.
In El Salvador versprüht ein Mitarbeiter der städtischen Gesundheitsbehörde von Guadalupe Insektizide gegen die Zika-Mücke. Bild: Reuters

Dass es so weit kommen konnte, liegt vor allem daran, dass seit Jahrzehnten die gleichen Stoffe zum Einsatz kommen. Organophosphatverbindungen und Chlorkohlenwasserstoffe, zu denen DDT zählt, sind seit Ende der dreißiger Jahre verfügbar. In den Fünfzigern kamen Carbamate hinzu, Mitte der Siebziger dann noch die von einem Wirkstoff aus der Chrysantheme abgeleiteten Pyrethroide. Alle bisher genutzten Chemikalien stammen aus der Landwirtschaft. Doch die gestiegenen Anforderungen an die Sicherheit und Wirksamkeit von Insektiziden schließen solche Doppelnutzungen bei neuen Produkten so gut wie aus.

Kein lohnendes Geschäft

Was das bedeutet, erläutert Egon Weinmüller, Leiter des Public-Health-Bereichs bei BASF: „In der Landwirtschaft nehmen die Insektenschädlinge das Gift in der Regel durch die Nahrung auf. Zur Mückenkontrolle muss aber schon der Kontakt reichen, um die Insekten zu töten. Möchte man auf dem Feld eine Verbindung, die schnell wirkt und dann abgebaut wird, damit nichts davon in Nahrungsmitteln landet, so wünscht man sich bei der Mückenkontrolle Produkte, die man mindestens sechs Monate lang einsetzen kann.“

Eigentlich müssten nun neue Insektizide her, die sich speziell gegen Mücken richten und nicht allgemein gegen Insekten. Doch das lohnt sich für die großen Agrarchemiehersteller nicht. Der weltweite Markt für Mückenkontrolle durch Behörden und Hilfsorganisationen hat ein Volumen von weniger als einer Milliarde Euro pro Jahr. Zum Vergleich: Für Agrar-Pestizide legen Landwirte jährlich rund 45 Milliarden Euro auf den Tisch. Die Entwicklungskosten für ein Insektizid liegen nach Angaben von Herstellern bei 250 Millionen Euro.

Vor elf Jahren haben Wissenschaftler der Liverpool School of Tropical Medicine deshalb das International Vector Control Consortium (IVCC) gegründet. Finanziert durch Stiftungen und Entwicklungshilfe-Organisationen, arbeiten sie mit sechs großen Agrarchemie-Konzernen zusammen, um neue Wirkstoffe zu finden. Eine Verbindung ist bereits auf den Markt gekommen. Besonders häufig genutzt wird sie noch nicht: Actellic, das für das sogenannte Indoor Residual Spraying, das Sprühen im Haus gegen die Malaria übertragenden Anopheles-Mücken gedacht ist, kostet viermal mehr als die alten Pyrethroide.

Menschen wiegen sich in falscher Sicherheit, wenn gesprüht wird

„Das Ziel bei der Malaria-Bekämpfung ist nun mal, mit einem bestimmten Etat möglichst viele Menschen zu schützen“, sagt Kai-Uwe Brüggen, der in der Produktentwicklung für Vektorkontrolle bei Bayer arbeitet. Ein bei Bayer entwickeltes Moskitonetz, dessen Insektizid-Imprägnierung besonders langlebig ist, wird deshalb wohl auch nicht die erhoffte Verbreitung erreichen, denn die Produktionskosten liegen beim Dreifachen eines normal imprägnierten Netzes. Immerhin: Drei weitere Verbindungen aus Bayers Substanzbibliothek, die nicht den bekannten Wirkstoffklassen angehören, sollen voraussichtlich noch in diesem Jahr in die Feldprüfung gehen.

BASF rechnet für 2017 mit der WHO-Zulassung von Chlorfenapyr gegen Malaria-Mücken. Dies ist kein wirklich neuer Wirkstoff. Er wirkt zwar anders als die übrigen Chlorverbindungen nicht auf das Nervensystem der Insekten, sondern über deren Energiestoffwechsel. In der Landwirtschaft wird es schon seit fast zwei Jahrzehnten eingesetzt, auch Kammerjäger benutzen Chlorfenapyr, um Bettwanzen oder Kakerlaken zu bekämpfen. Unter Umständen sind deshalb über Jahre hinweg schon viele Mücken mit der Chemikalie in Kontakt gekommen, so dass sich längst Resistenzen entwickelt haben könnten.

Der Moskito „Aedes aegypti“, Überträger verschiedener gefährlicher Viruserkrankungen.
Der Moskito „Aedes aegypti“, Überträger verschiedener gefährlicher Viruserkrankungen. Bild: dpa

Immerhin: Für Malaria, den Schwerpunkt der IVCC-Arbeit, wird es bald einige Alternativen geben. Der Ausblick für die Bekämpfung der Aedes-Mücken jedoch, die Dengue und Zika übertragen, ist weit weniger positiv. „Es existieren viel weniger Daten über Aedes-Mücken“, sagt James Austin, Spezialist für Vektorkontrolle bei BASF. „In Afrika gibt es zwar inzwischen eine sehr gute Forschungsinfrastruktur, mit Versuchsanlagen, die internationale Standards erfüllen. Doch in Asien, wo ein großer Teil der Dengue-Fälle auftritt, mangelt es noch daran.“ Theoretisch lassen sich die mit dem IVCC entwickelten Verbindungen auch gegen Aedes-Mücken einsetzen. Doch damit imprägnierte Moskitonetze haben nur begrenzten Nutzen, weil diese Mückenarten bevorzugt tagsüber stechen. Das Versprühen von Gift gegen erwachsene Mücken, wie man es von Pressefotos kennt, sieht eine wachsende Zahl von Wissenschaftlern ohnehin als wenig effektiv an. Es tötet nur jene Insekten, die wirklich in den Sprühnebel geraten, zu viele werden dabei nicht erwischt. „Die Menschen wiegen sich in falscher Sicherheit, wenn gesprüht wird“, sagt James Austin, „häufiges Sprühen fördert außerdem die Resistenzentwicklung.“

Vielversprechende Pflanzenwirkstoffe werden nicht weiterentwickelt. Warum?

Neue Larvizide, also Wirkstoffe, die Mückenlarven im Wasser töten, wären darum umso wichtiger. Doch hier herrscht, abgesehen von einer Handvoll uralter Chemikalien und dem vergleichsweise teuren Gift des Bacillus thuringiensis, absoluter Mangel. Hinzu kommt, dass alle Larvizide in unterschiedlichem Ausmaß auch anderen Wasserorganismen wie Zuckmücken, Wasserflöhen, Libellen oder Krabben schaden.

Wie einst beim Chrysanthemengift Pyrethrum läge es eigentlich nahe, nach natürlichen Substanzen zu suchen, die man dann chemisch modifizieren könnte. „Die Pyrethroide stammen ursprünglich aus Pflanzen, das Malaria-Medikament Artemisinin ebenfalls. Es wäre nicht abwegig, wenn die Lösung aus der Natur kommen würde“, sagt Marcello Nicoletti, Professor für pharmazeutische Biologie an der Universität Rom. Er arbeitet unter anderem mit einigen indischen Wissenschaftlern zusammen. Dort werden einheimische Pflanzen auf ihre larvizide Wirkung hin untersucht. Die Ruhmeskrone, der Rangunschlinger, die Giftbeere, aber auch bestimmte Kiefernarten, Agaven und immer wieder Teile des berühmten Neembaums – die Liste der möglichen Kandidaten ist lang. Es gibt Dutzende von Pflanzenextrakten, die Mückenlarven töten. Seltsamerweise wurde nie einer davon chemisch weiterentwickelt. Warum nicht? Darüber gehen die Meinungen auseinander.

Es reiche nicht, zum Beispiel im Rahmen einer Doktorarbeit nur mal eben die Wirksamkeit eines Pflanzenextrakts zu zeigen, sagt Rajander Sharma, der frühere Direktor des indischen Regierungsprogramms gegen von Mücken übertragene Krankheiten. „Man braucht auch Daten zur Wirkung auf andere Wasserorganismen und zur Toxizität für den Menschen. Aber vor allen Dingen muss die Wirksamkeit eines Larvizids mindestens sieben Tage lang anhalten. Und dieses Kriterium erfüllen die botanischen Wirkstoffe nicht.“ Ähnlich argumentieren auch die Chemiekonzerne. Die Natur sei schon ein gutes Vorbild, aber letztlich könne nur eine synthetisch produzierte, dem Naturstoff nachempfundene Substanz die Qualitätsanforderungen erfüllen, heißt es.

Diese Arbeit braucht einen langen Atem

Marcello Nicoletti sieht das anders. Gerade die Kombination vieler verschiedener Komponenten macht für ihn den großen Vorteil von Pflanzenextrakten aus. „Ein Pflanzenblatt kann vierhundert aktive Komponenten enthalten“, sagt der Chemiker. Er hält es für wahrscheinlich, dass Mücken länger brauchen würden, um gegen so einen Phytokomplex Resistenzen zu entwickeln, als es bei einer chemisch reinen Verbindung der Fall ist. Es könnte auch sein, dass ein derartiger Komplex eine resistente Mücke wieder angreifbar macht. „Auch die Haltbarkeits- und Qualitätsprobleme von Naturstoffen lassen sich teilweise lösen, indem man Nanopartikel aus den Pflanzenextrakten herstellt. Das bremst ihren Abbau und erleichtert die Dosierung und Lagerung“, sagt Nicoletti. Doch diese Arbeit brauche Zeit, viel länger als die üblichen zwei bis drei Jahre, für die wissenschaftliche Projekte typischerweise gefördert werden. Schon aus diesem Grund werde so selten weitergeforscht.

Nicoletti selbst hat mit einem knapp sechzigköpfigen Forscherteam verschiedener Disziplinen mehr als fünfzehn Jahre lang die Anwendungspotentiale von Neem untersucht. Inzwischen steckt auch dieses Projekt in der Sackgasse. „Was wir jetzt brauchen, ist der technologische Schritt hin zu einem kommerziell verwertbaren Produkt“, sagt Nicoletti. Doch dafür fehlen die Mittel. Nach vielen vergeblichen Versuchen, eine Finanzierung zu erhalten oder einen Industriepartner zu gewinnen, will Nicoletti nun eine Million Euro von einer Stiftung einwerben. Das würde reichen, sagt er, um ein Produkt einigermaßen marktreif zu machen. Wenn auch dieser Versuch scheitert, wird er aufgeben und die gesammelten Daten zu den Akten legen.

Quelle: F.A.S.
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