Sposób na komary coraz bliżej? Nowe badanie daje nadzieję
Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie "Nature" zbadało jak komary wykrywają ludzki zapach spośród zapachu innych zwierząt. Jego wyniki mogą pomóc opracować skuteczniejszy sposób na odstraszanie tych owadów.
Komary to najbardziej śmiercionośne istoty dla ludzi na całym świecie, ze względu na przenoszenie różnych wirusów i pasożytów. Niektóre gatunki tych latających maszyn do zabijania żywią się wyłącznie ludzką krwią, ale aby być tak skuteczne, musiały wykształcić precyzyjne mechanizmy rozróżniania zapachów ludzkich i zwierzęcych.
"W pewnym sensie zagłębiliśmy się w mózg komara i zapytaliśmy: »Co wyczuwasz? Co oświetla twój mózg? Co aktywuje twoje neurony? W jaki sposób twój mózg aktywuje się inaczej, gdy czujesz zapach człowieka, a inaczej zapach zwierzęcia?«" - powiedziała Carolyn "Lindy" McBride, adiunktka ekologii i biologii ewolucyjnej oraz neuronauki.
Zespół stworzył genetycznie zmodyfikowane komary Aedes aegypti przy użyciu metody modyfikowania genetycznego CRISPR-Cas9. Transgeniczne owady miały mózgi, które świeciły, gdy były aktywne, co pozwoliło naukowcom na uzyskanie obrazu mózgu w wysokiej rozdzielczości. Następnie badacze podawali komarom przez tunel aerodynamiczny powietrze o ludzkim i zwierzęcym zapachu, aby ustalić, co najbardziej przypadło im do gustu.
Zapach człowieka składa się z wielu różnych związków chemicznych. Te same związki są również obecne w zapachach większości ssaków, ale w różnych proporcjach. Wcześniejsze badania wykazały, że związki te same w sobie nie są atrakcyjne dla komarów, więc wyzwaniem jest ustalenie dokładnej proporcji tych związków.
Zespół wykorzystał zapachy 16 ludzi, dwóch szczurów, dwóch świnek morskich, dwóch przepiórek, jednej owcy i czterech psów, aby pobudzić apetyt komarów. Sposób zbierania tych próbek był bardzo interesujący. W przypadku owiec poproszono farmę o przekazanie kilku sztuk runa, a w przypadku psów odwiedzono salon fryzjerski i zebrano przycięte włosy od kochanych piesków.
"W przypadku próbek pobranych od ludzi mieliśmy grupę wspaniałych ochotników" - powiedziała Jessica Zung, autorka badania. "Kazaliśmy im nie brać prysznica przez kilka dni, a następnie rozebrać się do naga, ponieważ włókna ubrań mogłyby zniekształcić dane, ponieważ przenoszą swój własny zapach.
Zaskakujące odkrycie
Po zebraniu wszystkich tych zapachów opracowano sprytny system, który miał za zadanie rozpylać zapachy na genetycznie stworzone komary znajdujące się w obszarze, w którym wykonywano zdjęcia. Mózg komara ma 60 ośrodków nerwowych zwanych kłębuszkami. Zespół postawił hipotezę, że większość z tych ośrodków będzie zaangażowana w pomoc komarowi w znalezieniu następnego posiłku i odróżnianiu zapachów ludzi od zwierząt, ale okazało się, że jest odwrotnie.
"Kiedy po raz pierwszy zobaczyłem aktywność mózgu, nie mogłem w to uwierzyć, bo zaangażowane zostały tylko dwa kłębuszki" - powiedział Zhilei Zhao, członek zespołu badawczego. "To przeczyło wszystkim naszym oczekiwaniom, więc powtórzyłem eksperyment kilka razy, z większą liczbą ludzi i zwierząt. Po prostu nie mogłem w to uwierzyć. To takie proste".
Dzięki eksperymentom ustalono, że komary wykrywają dwie substancje chemiczne (dekanal i undekanal), które są mocno obecne w ludzkim zapachu i prawdopodobnie pochodzą z unikalnych lipidów ludzkiej skóry, a nie z potu.
Badania te mogą pomóc w opracowaniu nowych środków odstraszających komary.
