Glyphosat-Resistenz in amerikanische Reihenkulturen und Lehren für die Unkrautbekämpfung in Europa

Glyphosat ist das weltweit am häufigsten eingesetzte Herbizid. Es ist seit 1974 auf dem Markt, aber erst mit der Einführung herbizidtoleranter Kulturen in Nord- und Südamerika, die den selektiven Einsatz in Baumwolle, Mais, Raps und Sojabohne über die Vegetationsperiode ermöglichten, ist der Einsatz stark gestiegen. Seit dem ersten Bericht eines Glyphosat-resistenten Unkrautes in einer Reihenkultur im Jahr 2000 sind mehrere resistente Arten im Südosten und Süden der USA weit verbreitet und nehmen jetzt auch im Hauptanbaugebiet für Mais und Soja in mittleren Westen der USA zu. Die Ursachen für diese Entwicklung liegen im häufigen alleinigen Einsatz von Glyphosat, oft niedrigen Aufwandmengen gegen schon größere Unkrautstadien und wenig Wechsel mit anderen Wirkstoffen. Weitere Gründe sind reduzierte Bodenbearbeitung, einseitige Fruchtfolgen und der Mangel an anderen Maßnahmen eines intergrierten Unkrautmanagements. In Europa wird Glyphosat in Ackerbaukulturen zunehmend vor der Getreideaussaat eingesetzt. Die Dynamik des Einsatzes von Glyphosat ist in Europa sicher anders als in den USA, die Botschaft ist aber eindeutig, dass kein Herbizid gegen die Entwicklung von Resistenzen immun ist. Es gilt andere ergänzende Maßnahmen in Unkraut-Management-Strategien zu integrieren um den Nutzen der vorhandenen Herbizide langfristig zu erhalten.Stichwörter: EPSP-Hemmer, Glyphosat, HerbizidresistenzGlyphosate resistance in American row crops and lessons for weed control in EuropeGlyphosate is the single most-used herbicide in the world. It has been on the market since 1974, but its use increased rapidly in North and South America with the adoption of the herbicide tolerant traits in crops that made its use possible in canola, cotton, corn and soybean to control weeds during the cropping season. Since the first report of a glyphosate resistant weed in a row crop in 2000, resistance has spread throughout most of the cropping areas of the Southeast and Mid- South regions of the US and is now growing in the Midwest cornsoybean belt. The reason for this development is clear, the use of only glyphosate to control weeds, its application to very large weeds and the use of low rates, coupled with lack of significant tillage and rotation to other herbicides or crops and other integrated weed management strategies have contributed to the situation. In Europe glyphosate is used in cereals to provide a weed-free field to sow the crop. Although the dynamics in Europe are different, the lessons to be learned from the US are that no herbicide system is immune to the development of resistance and care should be taken to integrate other complementary measures into weed management strategies in order to preserve the utility of all current herbicides. Keywords: ESPS-inhibitor, glyphosate, herbicide resistanc

25 Jahre Sulfonylharnstoff-Herbizide – ein paar Gramm veränderten die Welt der chemischen Unkrautbekämpfung

Mit der Entdeckung der herbiziden Wirkung bestimmter Sulfonylharnstoff-Verbindungen durch George Levitt (1. Patent 1978 für DuPont) und der nachfolgenden Entwicklung und kommerziellen Einführung entsprechender Herbizide (erster in Deutschland erhältlicher Wirkstoff im Jahr 1985 war Metsulfuron-Methyl, GROPPER®) erfolgte ein Quantensprung in der chemischen Unkrautbekämpfung. Die im Vergleich zu damaligen kommerziellen Standards um den Faktor 100 bis 1000 drastisch verringerten Aufwandmengen, der völlig neuartige Wirkmechanismus (Hemmung des Enzyms Acetolactatsynthase, ALS), die flexiblen Einsatzmöglichkeiten vom frühen bis zum späten Nachauflauf und die günstigen Anwender- und Umweltsicherheitsprofile dieser Herbizide setzten einen neuen Standard, der bis heute nicht übertroffen wurde. Insgesamt wurden von mehreren Firmen seitdem weltweit über 30 Moleküle aus dieser Chemieklasse entwickelt und registriert, mit Einsatzmöglichkeiten in praktisch allen Ackerbaukulturen; es folgten noch weitere Verbindungs-klassen it dem gleichen Wirkungsmechanismus.Sulfonylharnstoffe werden über Blatt und Wurzel aufgenommen und akropetal und basipetal in der ganzen Pflanze verteilt. Die spezifische Hemmung der Acetolactatsynthase blockiert die Biosynthese der verzweigtkettigen Aminosäuren Valin, Leucin und Isoleucin und damit die Proteinsynthese. Die Kulturselektivität spezifischer Sulfonylharnstoffe in den verschiedenen Ackerbaukulturen beruht auf einem raschen Metabolismus des jeweiligen Wirkstoffs. Der Abbau im Boden kann über mikrobielle und/oder chemische Prozesse erfolgen, wobei die Halbwertzeiten molekül-, boden- und klimaabhängig sind. Durch vieljährige einseitige Selektion entstandene Unkrautpopulationen mit Resistenzen gegen ALS-Hemmer weisen entweder spezifische Punktmutationen am Zielenzym ALS oder einen beschleunigten Metabolismus des Wirkstoffs auf.Für eine erfolgreiche chemische Unkrautbekämpfung in der gesamten Fruchtfolge sind die Sulfonylharnstoffe im Zusammenhang mit der Verfügbarkeit anderer herbizider Wirkstoffklassen zu betrachten. Die Zukunft der bestehenden Wirkstoffe und die Aussicht auf weitere grundlegende Neuerungen im Bereich der Herbizide wird von der weiteren Entwicklung der Herbizidresistenztechnologien aus Kulturpflanze und Komplementärherbizid sowie dem Auffinden neuer Wirkungsmechanismen abhängen. Auch der zunehmende Anteil bewährter Altwirkstoffe, die preiswert verfügbar bleiben, beeinflusst über die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung den Aufwand und Erfolg der Suche nach neuen Wirkungsmechanismen.Stichwörter: Acetolactatsynthase, ALS-Hemmer, Herbizidresistenz, Sulfonylharnstoff25 years of sulfonylurea herbicides – a few grams changed the world of chemical weed controlWith the discovery of herbicidal activity of certain sulfonylurea compounds by George Levitt (first patent awarded to DuPont in 1978) and with the subsequent development and commercialization of herbicides from this class (i.e. Metsulfuron-Methyl, GROPPER®, first registered as a product in Germany in 1985) a quantum leap in herbicide technology was achieved. The drastically reduced use rates (by a factor of 100- to 1000-fold compared with standard products of the time), the entirely new mechanism of action (inhibition of the ALS enzym), flexible application (pre- or post-emergent), and the outstanding safety to the applicator and the environment set a new standard for herbicides, which even today has not been superseded. A total of over 30 molecules have been commercialized from this class world-wide, with uses in practically all major row crops. Several additional structural subclasses with the same mode of action have followed. Sulfonylureas enter plants through foliar and soil uptake and are translocated acropetally and basipetally within the plant. The mechanism of action is through the inhibition of the acetolactate synthase enzyme, blocking the synthesis of the branched chain amino acids valine, leucine and isoleucine, and thus inhibiting protein synthesis. Selectivity is achieved through the rapid metabolism of the active substance to inactive metabolites within the crop before it can act. Sulfonylureas degrade in soils mainly through microbial action or through chemical hydrolysis; degradation rates and pathways are specific to the molecule, soil and climate. Selection of resistant individuals through continuous application of sulfonylurea herbicides over many years led to the development of resistant weed populations that possess specific point mutations in the ALS enzyme, or the ability to rapidly metabolize the active ingredient.The sulfonylureas must be compared with other important classes of herbicides as components of a sustainable weed management system within various crop rotations. The future of existing herbicide classes and the prospects for future basic advances in weed management technologies depend on the further development of technologies to counter herbicide resistance (crops and complementary herbicides), and the discovery of herbicides with novel modes of action. Keywords: Acetolactate synthase, ALS inhibitor, herbicide resistance, sulfonylure

Association between administration of IL-6 antagonists and mortality among patients hospitalized for COVID-19 : a meta-analysis

IMPORTANCE Clinical trials assessing the efficacy of IL-6 antagonists in patients hospitalized for COVID-19 have variously reported benefit, no effect, and harm. OBJECTIVE To estimate the association between administration of IL-6 antagonists compared with usual care or placebo and 28-day all-cause mortality and other outcomes. DATA SOURCES Trials were identified through systematic searches of electronic databases between October 2020 and January 2021. Searches were not restricted by trial status or language. Additional trials were identified through contact with experts. STUDY SELECTION Eligible trials randomly assigned patients hospitalized for COVID-19 to a group in whom IL-6 antagonists were administered and to a group in whom neither IL-6 antagonists nor any other immunomodulators except corticosteroids were administered. Among 72 potentially eligible trials, 27 (37.5%) met study selection criteria. DATA EXTRACTION AND SYNTHESIS In this prospectivemeta-analysis, risk of biaswas assessed using the Cochrane Risk of Bias Assessment Tool. Inconsistency among trial results was assessed using the I-2 statistic. The primary analysis was an inverse variance-weighted fixed-effects meta-analysis of odds ratios (ORs) for 28-day all-cause mortality. MAIN OUTCOMES AND MEASURES The primary outcome measurewas all-cause mortality at 28 days after randomization. There were 9 secondary outcomes including progression to invasive mechanical ventilation or death and risk of secondary infection by 28 days. RESULTS A total of 10 930 patients (median age, 61 years [range of medians, 52-68 years]; 3560 [33%] were women) participating in 27 trials were included. By 28 days, there were 1407 deaths among 6449 patients randomized to IL-6 antagonists and 1158 deaths among 4481 patients randomized to usual care or placebo (summary OR, 0.86 [95% CI, 0.79-0.95]; P =.003 based on a fixed-effects meta-analysis). This corresponds to an absolute mortality risk of 22% for IL-6 antagonists compared with an assumed mortality risk of 25% for usual care or placebo. The corresponding summary ORs were 0.83 (95% CI, 0.74-0.92; P <.001) for tocilizumab and 1.08 (95% CI, 0.86-1.36; P =.52) for sarilumab. The summary ORs for the association with mortality compared with usual care or placebo in those receiving corticosteroids were 0.77 (95% CI, 0.68-0.87) for tocilizumab and 0.92 (95% CI, 0.61-1.38) for sarilumab. The ORs for the association with progression to invasive mechanical ventilation or death, compared with usual care or placebo, were 0.77 (95% CI, 0.70-0.85) for all IL-6 antagonists, 0.74 (95% CI, 0.66-0.82) for tocilizumab, and 1.00 (95% CI, 0.74-1.34) for sarilumab. Secondary infections by 28 days occurred in 21.9% of patients treated with IL-6 antagonists vs 17.6% of patients treated with usual care or placebo (OR accounting for trial sample sizes, 0.99; 95% CI, 0.85-1.16). CONCLUSIONS AND RELEVANCE In this prospectivemeta-analysis of clinical trials of patients hospitalized for COVID-19, administration of IL-6 antagonists, compared with usual care or placebo, was associated with lower 28-day all-cause mortality