Hati-hati Dengan Serangan Semut Charlie!

0
1116
views

Masyhur dengan nama panggilan panggilan Charlie, serangga ini cukup ditakuti oleh masyarakat di Malaysia. Saya sendiri lebih selesa dengan namanya yang lain seperti semut semai dan semut kayap. Dalam bahasa inggeris pula, serangga berbisa ini mempunyai pelbagai nama antaranya ialah tomcat, Nairobi fly, Kenya fly, champion fly dan rove beetle.

Jangan terkeliru dengan nama panggilannya seperti semut dan “fly”, kerana semut semai ini merupakan sejenis kumbang daripada keluarga Staphilinidae dan yang kita rujuk kepada Charlie di Malaysia ini merupakan spesis Paederus fuscipes subspesis Curtis. Keluarga Staphylinidae mempunyai elytra (penutup sayap) yang kecil (kawasan berwarna hitam pertama dalam anggota abdomennya). Gambar di atas menunjukkan spesis Paederus littoralis.

Gambar 1: Pelbagai spesis kumbang rove boleh dilihat di dalam illustrasi yang diterbitkan dalam “Beetles Russia and Western Europe”. Subtribe paederina mempunyai 622 spesis dan 148 daripadanya merupakan daripada genus paederus. Lebih daripada 20 spesis telah direkodkan untuk menyebabkan keradangan kulit.

Staphylinidae mempunyai sebanyak 57,000 spesis yang telah direkodkan, membuatkan keluarga ini menjadi satu keluarga yang paling besar dalam kategori kumbang. Keluarga ini merupakan satu keluarga yang telah wujud sejak zaman lewat triassik (awal Norian ke lewat Karnian). Fossil daripada keluarga ini, iaitu spesis Leehermania prorova, telah ditemui di selatan Virginia.

Gambar 2: Fossil Leehermania prorova dalam batuan serpih (shale). Gambar hak milik American Museum Novitates.

Kumbang Charlie ini mendiami kawasan yang lembab serta berdekatan dengan sumber air, seperti di kawasan paya, ladang tanaman dan persisiran tasik. Hal ini demikian kerana mereka memerlukan air dan larva Charlie sangat cenderung untuk mati dalam keadaan yang kering. Pada waktu siang, mereka menyorok di kalangan daun daun kering dan badan pokok, manakala menjelang malam menjadi lebih aktif untuk merayau.

Anggota toraks mereka yang terdedah membuatkan P. fuscipes berisiko untuk mati kerana kekeringan sewaktu mereka terbang. Oleh yang demikian, P. fuscipes lebih aktif pada malam yang lembab (selepas hujan). Namun, keadaan cuaca di Malaysia yang panas dan lembab sepanjang tahun merupakan keadaan ideal untuk kumbang Charlie terbang sepanjang tahun. Kitaran hidup pramatang daripada telur ke kepompong bagi kumbang Charlie memakan masa selama 18-19 hari dan diikuti fasa matang selama satu bulan setengah hingga dua bulan.

Gambar 3: Jadual menunjukkan tempoh masa bagi fasa-fasa tumbesaran P. fuscipes Curtis daripada strain DW (Desa Wawasan), SP (Sri Pinang) dan AJ (Ampang Jajar). Strain Ampang Jajar merupakan strain P. fuscipes yang mempunyai jangka hayat paling lama antara ketiga-tiga strain yang dikaji. Gambar hak milik Entomological Society of America.

P.fuscipes menggunakan strategi menyesuai dengan meningkatkan kadar pembiakan apabila jangka hayat matang mereka menjadi singkat atas peningkatan faktor kadar kematian mereka. Strain Desa Wawasan menghasilkan lebih banyak telur walaupun jangka hayat matang mereka yang lebih pendek berbanding dengan strain lain dalam kajian.

Sering kali saya terdengar keluhan berkaitan dengan kewujudan Charlie (dan juga nyamuk). Namun, kejadian sesuatu itu tidaklah sia sia sifatnya. Kajian niche dan diet P. fuscipes menunjukkan kumbang ini memakan serangga serangga perosak tanaman dan kutu kutu pada ternakan. Sesetengah ahli genus Paederus mampu untuk menghadam tisu pokok vaskular. Sedikit sebanyak, P. fuscipes mengawal populasi serangga perosak tanaman. Namun begitu, penggunaan P. fuscipes secara terkawal untuk mengawal populasi serangga perosak masih gagal untuk digunakan secara efisyen.

Gambar 4: P. fuscipes Curtis matang memakan seekor serangga. Gambar hak milik ICAR-National Bureau of Agricultural Insect Resources.

Corak penyebaran P. fuscipes di Malaysia menunjukkan bahawa ia tidak dipengaruhi oleh faktor cuaca, oleh kerana secara puratanya Malaysia merupakan negara yang panas dan lembab sepanjang tahun. Oleh kerana itu, faktor aktiviti manusia lebih banyak mempengaruhi corak penyebaran kumbang ini.

Gambar 5: Data aktiviti penerbangan P. fuscipes ketika fasa fasa aktiviti penanaman padi di Pulau Pinang. Gambar hak milik Entomological Society of America.

Data di atas menunjukkan bahawa gangguan pada habitat P. fuscipes (bendang) menjadi faktor utama yang mendorong P. fuscipes untuk terbang ke kawasan kediaman manusia. Aktiviti penuaian dan pembajakan bendang mengganggu habitat P. fuscipes dan pembakaran jerami menyebabkan P.fuscipes mula terbang untuk menyelamatkan diri ke kawasan perumahan. Aktiviti penuaian padi menghancurkan tempat untuk mereka mencari serangga untuk memenuhi keperluan diet mereka. Kajian mendapati bahawa pola pergerakan P. fuscipes ketika musim penuaian adalah mereka akan berpindah kepada kawasan bendang yang masih tidak dituai terlebih dahulu, sebelum akhirnya berpindah ke kawasan perumahan manusia. Populasi P. fuscipes dan serangga mangsanya berkurangan secara drastik oleh kerana kehilangan sumber makanan utama iaitu tumbuhan pertanian.

Gambar 6: Apabila padi sedang tumbuh subur, aktiviti penerbangan kumbang Charlie ke kawasan penempatan manusia berada pada kadar minimum.

Berikut adalah jadual penanaman padi di beberapa kawasan:

Gambar 7-10: Jadual penanaman beberapa kawasan tanaman padi di Malaysia.

 

Dengan maklumat maklumat pengenai jadual penanaman padi yang dibekalkan oleh pengusaha jelapang dan data daripada kajian, kita mampu meramal kedatangan kumbang Charlie ke kawasan perumahan pada masa hadapan. Jika hanya tarikh menabur dinyatakan, memandangkan padi mengambil masa 3 bulan untuk mencapai tahap matang, proses tuaian akan dimulakan lebih kurang 3 bulan selepas tarikh akhir menabur. Musim kumbang Charlie ini juga akan mula seiring dengan musim hujan.

Kumbang Charlie amat ditakuti kerana haemolimfanya mampu menyebabkan radang kulit yang dinamakan paederus dermatitis or dermatitis linearis. Linearis digunakan oleh kerana sifat corak radang kebiasaannya memanjang. Kes dermatitis linearis yang paling awal direkodkan oleh Vorderman pada tahun 1901 di rumah api Anjet-Kidoel, Jawa. Kumbang Charlie dikenali sebagai semut kalong di sana. Semut kalong merupakan kumbang spesis Paederus peregrinus. Walaupun begitu, pengetahuan tentang bisa kumbang ini telah diketahui sejak 1200 tahun lepas oleh masyarakat China, yang menggunakan bisanya untuk membuang tatu.

Gambar 11: Kawasan berwarna merah menunjukkan kawasan kes dermatitis linearis akibat kumbang Charlie dilaporkan. Gambar hak milik Entomological Society of America.

Kumbang ini tidak menggigit, dan hanya pendedahan kepada haemolimfa kumbang Charlie betina sahaja yang mampu menyebabkan dermatitis linearis. Namun, sesetengah kes yang dilaporkan mengatakan bahawa kumbang Charlie mampu mengeluarkan haemolimfanya sambil merayap, menyebabkan radang yang bercorak memanjang seperti sebuah landasan. Cecair haemolimfa mereka mengandungi sebatian organik amida (R-C(=O)-N(-R)-R) pederin. Sebatian pederin ini akan menyebabkan keradangan kulit seawal 24-48 jam selepas terdedah kepada haemolimfa kumbang Charlie. Tempoh pendam daripada pendedahan terhadap haemolimfa berakhir dengan munculnya tompok kemerah-merahan (erythematous lesion).

Keradangan awal akibat pendedahan kepada toksin pederin turut disertai dengan kewujudan sel neutrofil dalam ruang spongiotik (spongiosis neutrofilik), rembesan isi sel kulit (eksositosis) dan nyahgenerasi retikular epidermis. Lesi yang lebih teruk akan mempunyai pembentukal vesikel intraepidermis dan kematian sel epidermal. Lapisan sel suprabasal kebiasaannya tidak diganggu. Sel sel yang terpisah daripada hubungan interselular akibat akantolisis dapat diperhatikan. Pembentukan cecair hasil edema perivaskular dermis akan berlaku jika lesi dalam keadaan teruk.

Gambar 12: Lesi erytematus akibat dermatitis linearis pada muka pesakit.

Kawasan kulit yang terlibat akan terasa seperti melecet dan terbakar. Kes yang tidak teruk kebiasannya akan mengambil masa beberapa hari untuk pulih manakala kes pertengahan dan kritikal mengambil masa satu hingga dua minggu untuk pulih dan parut hiperpigmentasi yang kekal selama sebulan. Dermatitis linearis yang teruk lazim diikuti dengan tindak balas systemik seperti demam, sakit sendi, radang lapisan mucus hidung, sakit kepala (ataupun kawasan saraf) dan keradangan telinga.

Gambar 13: Tompok keradangan pada bahagian kaki.
Gambar 14: Pembentukan kerak kulit mati di atas tompok keradangan.
Gambar 15: Lapisan kulit mati di atas kesan luka akibat dermatitis linearis.

Walaupun kumbang Charlie dikenali dengan nama semut kayap, penyakit kayap tidak sama dengan dermatitis linearis. Kayap merupakan keradangan kulit hasil jangkitan virus herpes zoster dan bukannya pendedahan terhadap sebatian pederin serta sebatian analognya.

Gambar 16: Kayap hasil jangkitan herpes zoster. Corak radang lebih tersebar berbanding dermatitis linearis.
Gambar 17: Diagnosis pembezaan paederus dermatitis linearis dengan penyakit yang mirip dengannya.

Pederin bertindak dengan menghalang sintesis protein dalam 10 minit selepas sel terdedah kepadanya. Hal ini akan menyebabkan gangguan terhadap replikasi DNA. Namun, sintesis RNA didapati tidak terganggu. Pada 50 minit pertama pendedahan pederin terhadap sel, jumlah sel yang mengalami mitosis berkurangan. Kemudian, nyahgenerasi selular seperti tahanan pada fasa metafasa mitosis dan pembentukan kromosom abnormal mula kelihatan. Pada jam ke 5-20 selepas pendedahan awal, nukleus mula hancur. Sel sel yang ditahan tumbesarannya mula membentuk banyak vakuol dan akhirnya pecah melalui proses lisis. Pederin merupakan sebuah toksin yang sangat berkesan, hanya memerlukan 1 nanogram/ml untuk memberikan kesan kepada sel. Pederin lebih poten daripada bisa ular tedung.

Jika haemolimfa terkena pada kulit anda, langkah yang perlu diambil ialah membasuh kawasan yang terkena haemolimfa tersebut dengan air yang banyak dengan sabun, sapukan larutan iodin dan ambil ubat antihistamin (anti-radang) oral jika perlu. Nasihat ahli perubatan dan berjumpa dengan doktor amat digalakkan.

Waqaf Saham

Gambar 18: Nukleus sel normal tanpa pendedahan terhadap pederin. Gambar hak milik Journal of Cell Biology.
Gambar 19: Metafasa sel normal. Kromosom kelihatan terbentuk dan berkumpul. Gambar hak milik Journal of Cell Biology.
Gambar 20: Kromosom pada sel yang telah didedahkan kepada pederin selama 90 minit. Kromosom kelihatan tumpat dan sebahagian komposisi kromatid kelihatan terkeluar dan bersepah. Dalam erti kata lain, kerosakan pada struktur kromosom mula berlaku. Bandingkan dengan gambar kromosom normal sebelum ini. Gambar hak milik Journal of Cell Biology.
Gambar 21: Keadaan nukleus setelah 3 jam terdedah kepada pederin. Agregat bahan mudah diwarnakan mula kelihatan berada di sitoplasma sekitar nukleus. Gambar hak milik Journal of Cell Biology.
Gambar 22: Selepas 5 jam, nukleus mula menunjukkan tanda tanda kehancurannya. Nukleus mula menjadi tidak sekata dengan kawasan yang padat ikutan daripada proses kematian (pembentukan bahan piknotik; karyopiknosis).
Gambar 23: Selepas jam ke 22, nukleus telah pun hancur dan sel telah mula pecah (lisis).
Gambar 24: Pederin, dengan formula C25 H45 O9 N merupakan sejenis amida yang mempunyai dua cincin tetrahidropiran.

Yang menariknya, kumbang Charlie ini tidak menghasilkan pederin sendiri, tetapi bergantung kepada bakteria simbiotik untuk menghasilkan toksin tersebut. Kumbang Charlie jantan mempunyai 0.1-0.2 miligram pederin dalam badan mereka manakala 85% betina mempunyai 0.2-16.8 miligram pederin. Kebanyakan kumbang Charlie betina mempunyai 6.6 miligram pederin. Betina di dalam golongan ini dinyatakan sebagai (+)-betina. Manakala lagi 15% betina lain mempunyai kurang daripada 1.2 miligram pederin dan dinyatakan sebagai (-)-betina. (-)-Betina diberikan diet yang mengandungi pederin dan mereka didapati dapat memindahkan pederin tersebut kepada telur yang keluarkan oleh mereka, sama seperti (+)-betina.

Analisis data 16s ribosomal mendapati bahawa kumbang Charlie betina mempunyai bakteria simbiont yang mirip dengan kuman Pseudomonas aeruginosa. Gen biosintesis pederin yang diekstrak daripada kubang ini menemukan kawasan kluster poliketida synthase sepanjang 54kb yang mempunyai struktur arkitektur gen dan homologi gen spesifik terhadap gen kuman. Dengan erti kata lain, analisis genetik menunjukkan penghasilan pederin dilakukan oleh kuman yang hidup di dalam kumbang Charlie dan bukannya kumbang itu sendiri.

Gambar 25: Pseudomonas aeruginosa dilihat melalui elektron mikroskop imbasan. Gambar hak milik Public Health Image Library.

Sebatian analog pederin tidak hanya dijumpai di dalam kumbang Paederus sahaja, malah, juga dijumpai di dalam organisma lain, kebanyakannya span laut. Analog pederin ini juga disintesis oleh bakteria simbiont dan bukannya organisma hos itu sendiri. Sebagai contohnya, mycalamide A dihasilkan di dalam Mycale hentscheli, onnamide A di dalam Theonella swinhoei dan irciniastatin A/psymberin dihasilkan di dalam Psammocinia aff. bulbosa.

Gambar 26: Struktur molekul irciniastatin A.

Analog pederin daripada organisma laut seperti span menunjukkan keberkesanan dalam membunuh sel sel kanser. Psymberin didapati dapat membunuh sel karsinoma peparu, kanser kolon, melanoma dan kanser payudara tanpa secara selektif. Walaupun kesesuaian sebatian keluarga pederin untuk digunakan dalam rawatan kanser belum dapat dipastikan, tidak dinafikan bahawa kumbang Charlie menjadi titik permulaan kajian untuk mencari produk semulajadi yang mampu melawan penyakit kanser pada suatu hari nanti.

Gambar 27: Kajian menunjukkan irciniastatin A bertindak membunuh sel kanser melalui laluan mitokondrial.

Setakat ini, tiada cara yang berkesan didapati dapat menghindarkan daripada kumbang Charlie menceroboh kawasan penempatan manusia. Semburan racun hanya dapat berkesan untuk beberapa hari sebelum gelombang serangan seterusnya muncul. Namun, kumbang Charlie lebih tertarik kepada lampu kalimantang daripada lampu pijar yang bercahaya kuning. Jika kumbang Charlie didapati di tubuh anda, tiupkan mereka dan jangan pukul atau sapu mereka. Memerangkap mereka menggunakan pita pelekat adalah cara yang lebih baik

Hati-hati dengan serangan si kenit Charlie!

Gambar 28: Menggantung perangkap lalat di bawah lampu kalimantang dapat membantu untuk memerangkap kumbang Charlie. Gambar hak milik Entomological Society of America.

Di bawah saya sertakan sedutan rancangan Nasi Lemak Kopi O yang membincangkan perihal kumbang Charlie di dalam segmen Tolong Alert pada 18 September 2016:



Rujukan

Bong, L., Neoh, K., Jaal, Z., & Lee, C. (2012). Life Table of Paederus fuscipes (Coleoptera: Staphylinidae). Journal Of Medical Entomology, 49(3), 451-460. doi: 10.1603/me11163

Bong, L., Neoh, K., Jaal, Z., & Lee, C. (2015). Paederus Outbreaks in Human Settings: A Review of Current Knowledge. Journal Of Medical Entomology, 52(4), 517-526. doi: 10.1093/jme/tjv041

Bong, L., Neoh, K., Lee, C., & Jaal, Z. (2013). Dispersal Pattern of Paederus fuscipes (Coleoptera: Staphylinidae: Paederinae) in Relation to Environmental Factors and the Annual Rice Crop Cycle. Environmental Entomology, 42(5), 1013-1019. doi: 10.1603/en13054

Brega, A. (1968). STUDIES ON THE MECHANISM OF ACTION OF PEDERINE. The Journal Of Cell Biology, 36(3), 485-496. doi: 10.1083/jcb.36.3.485

Chatzimanolis, S., Grimaldi, D., Engel, M., & Fraser, N. (2012). Leehermania prorova, the Earliest Staphyliniform Beetle, from the Late Triassic of Virginia (Coleoptera: Staphylinidae). American Museum Novitates, 3761(3761), 1-28. doi: 10.1206/3761.2

Chinen, T., Nagumo, Y., Watanabe, T., Imaizumi, T., Shibuya, M., & Kataoka, T. et al. (2010). Irciniastatin A induces JNK activation that is involved in caspase-8-dependent apoptosis via the mitochondrial pathway. Toxicology Letters, 199(3), 341-346. doi: 10.1016/j.toxlet.2010.09.017

Cichewicz, R., Valeriote, F., & Crews, P. (2004). Psymberin, a Potent Sponge-Derived Cytotoxin from Psammocinia Distantly Related to the Pederin Family. Cheminform, 35(41). doi: 10.1002/chin.200441212

Essack, M., Bajic, V., & Archer, J. (2011). Recently Confirmed Apoptosis-Inducing Lead Compounds Isolated from Marine Sponge of Potential Relevance in Cancer Treatment. Marine Drugs, 9(9), 1580-1606. doi: 10.3390/md9091580

Frank, H. (1988). “Paederus, sensu lato (Coleoptera: Staphylinidae): An index and review of the taxa”. Insecta Mundi. 2 (2): 97–159.

Kellner, R. (2002). Molecular identification of an endosymbiotic bacterium associated with pederin biosynthesis in Paederus sabaeus (Coleoptera: Staphylinidae). Insect Biochemistry And Molecular Biology, 32(4), 389-395. doi: 10.1016/s0965-1748(01)00115-1

Kellner, R., & Dettner, K. (1995). Allocation of pederin during lifetime ofPaederus rove beetles (Coleoptera: Staphylinidae): Evidence for polymorphism of hemolymph toxin. Journal Of Chemical Ecology, 21(11), 1719-1733. doi: 10.1007/bf02033672

Kumar, A., & Karthikeyan, K. (2017). Paederus dermatitis. Indian Journal Of Dermatology, Venereology, And Leprology, 83(4), 424. doi: 10.4103/0378-6323.198441

Madge, L., Sierra-Honigmann, M., & Pober, J. (1999). Apoptosis-inducing Agents Cause Rapid Shedding of Tumor Necrosis Factor Receptor 1 (TNFR1). Journal Of Biological Chemistry, 274(19), 13643-13649. doi: 10.1074/jbc.274.19.13643

Manley, G. (1977). Paederus fuscipes [Col.: Staphylinidae]: A predator of rice fields in west Malaysia. Entomophaga, 22(1), 47-59. doi: 10.1007/bf02372990

Meragelman, T., Willis, R., Woldemichael, G., Heaton, A., Murphy, P., & Snader, K. et al. (2007). Candidaspongiolides, Distinctive Analogues of Tedanolide from Sponges of the GenusCandidaspongia. Journal Of Natural Products, 70(7), 1133-1138. doi: 10.1021/np0700974

Mosey, R., & Floreancig, P. (2012). Isolation, biological activity, synthesis, and medicinal chemistry of the pederin/mycalamide family of natural products. Natural Product Reports, 29(9), 980. doi: 10.1039/c2np20052j

Mullen, G. & Durden L. (2009). Medical and Veterinary Entomology. Academic Press. p. 102. ISBN 978-0-12-372500-4.

Pettit, G., Xu, J., Chapuis, J., Pettit, R., Tackett, L., & Doubek, D. et al. (2004). Antineoplastic Agents. Part 520. Isolation and Structure of Irciniastatins A and B from the Indo-Pacific Marine Sponge Ircinia ramosa. Cheminform, 35(29). doi: 10.1002/chin.200429203

Piel, J. (2002). A polyketide synthase-peptide synthetase gene cluster from an uncultured bacterial symbiont of Paederus beetles. Proceedings Of The National Academy Of Sciences, 99(22), 14002-14007. doi: 10.1073/pnas.222481399

Piel, J., Hofer, I., & Hui, D. (2004). Evidence for a Symbiosis Island Involved in Horizontal Acquisition of Pederin Biosynthetic Capabilities by the Bacterial Symbiont of Paederus fuscipes Beetles. Journal Of Bacteriology, 186(5), 1280-1286. doi: 10.1128/jb.186.5.1280-1286.2004

Quach, H., Hirano, S., Fukuhara, S., Watanabe, T., Kanoh, N., & Iwabuchi, Y. et al. (2015). Irciniastatin A Induces Potent and Sustained Activation of Extracellular Signal-Regulated Kinase and Thereby Promotes Ectodomain Shedding of Tumor Necrosis Factor Receptor 1 in Human Lung Carcinoma A549 Cells. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 38(6), 941-946. doi: 10.1248/bpb.b15-00078