Dlaczego niektórzy ludzie przyciągają komary bardziej niż inni?

Dlaczego niektórzy ludzie przyciągają komary bardziej niż inni?

Komary (np. Aedes aegypti) są częstymi wektorami wielu wirusów zakażających populację ludzką, takich jak: B. gorączka denga, Zika i żółta febra. Pojedyncza samica komara może ugryźć wiele osób w ciągu swojego życia od trzech do sześciu tygodni. Aedes aegypti jest skutecznym wektorem, ponieważ ma silną wrodzoną potrzebę polowania na ludzkich żywicieli za pomocą sygnałów sensorycznych, takich jak ciepło ciała, wydychany dwutlenek węgla (CO2) i kolor skóry.

Uczyć się: Różny poziom przyciągania komarów do ludzi jest związany z poziomem kwasu karboksylowego w skórze. Źródło zdjęcia: Fendizz / Shutterstock

tło

Chociaż ciepło ciała i CO2 są powszechnymi bodźcami wskazującymi na żywe, stałocieplne zwierzę, specyficzny zapach skóry pomaga określić, czy cel nie jest człowiekiem, czy człowiekiem. Ponadto istnieje wiele badań wskazujących, że niektóre osobniki przyciągają komary bardziej niż inne. Jednak podstawowy mechanizm tego zachowania nie jest jeszcze jasny.

Niektóre nienaukowe spekulacje na temat tego, dlaczego komary przyciągają niektórych ludzi bardziej niż innych, obejmują różnice w grupie krwi, ciąży, zakażeniu malarią i spożyciu piwa. Jednak najpowszechniej akceptowanym wyjaśnieniem są różnice w zapachu skóry, które wynikają z unikalnej mikroflory skóry danej osoby.

Zapach ludzkiej skóry jest mieszaniną wielu związków organicznych, których dokładny skład nie został jeszcze szczegółowo zbadany. Co więcej, zakres międzyosobniczej zmienności zapachu skóry wymaga dokładnej analizy. Nie wiadomo zatem, które składniki odgrywają kluczową rolę w przyciąganiu komarów do człowieka.

W zależności od dokładnego składu i stężenia niektórych cząsteczek, niektóre mieszanki zapachowe mogą być mniej lub bardziej atrakcyjne. Na przykład badania wykazały, że mieszanina amoniaku i kwasu mlekowego silnie przyciąga komary. Ponadto kwasy karboksylowe w połączeniu z amoniakiem i kwasem mlekowym zwiększają atrakcyjność komarów.

O badaniu

W nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie komórka Naukowcy badali związki pochodzące ze skóry, które odróżniają ludzi o wysokiej i słabej atrakcyjności. Ponadto przeanalizowano ścieżki sensoryczne komarów niezbędne do identyfikacji tych osobników. Opracowano dwustopniowy test behawioralny w celu sprawdzenia atrakcyjności komarów przy większej przepustowości. Umożliwiło to częste i wielokrotne pobieranie próbek od ludzi. Próbki zapachu ludzkiej skóry pobrano z nylonowych pończoch noszonych na przedramionach od 64 osób. Następnie zbadano komary, aby dowiedzieć się, które nylonowe pończochy są dla nich atrakcyjne.

Kluczowe wyniki

Odkryto grupę ludzi słabych i bardzo atrakcyjnych dla komarów. Udokumentowano również, że do rozróżnienia między nimi nie był wymagany Orco (koreceptor receptora węchowego). Co więcej, stwierdzono, że zróżnicowana atrakcyjność poszczególnych osobników dla komarów utrzymuje się na stałym poziomie przez wiele miesięcy i jest powiązana z obfitością kwasów karboksylowych występujących w skórze.

Niezwykle atrakcyjna grupa wytworzyła większe ilości trzech kwasów karboksylowych, kwasu pentadekanowego, kwasu heptadekanowego i kwasu nonadekanowego, a także dziesięciu innych niezidentyfikowanych związków tej samej klasy chemicznej. Jednakże specyficzna mieszanina tych substancji chemicznych różniła się u bardzo atrakcyjnych badanych osób. Na tej podstawie stwierdzono, że może być kilka powodów, dla których dana osoba jest wyjątkowo atrakcyjna dla komarów. Stwierdzono, że nie produkowano w dużych ilościach żadnej konkretnej substancji chemicznej dla mniej atrakcyjnych osobników.

Atrakcyjność jednostki może również zależeć od postaw grupowych; „Magnes na komary” w grupie może zostać ukąszony wielokrotnie, podczas gdy mniej atrakcyjne osoby pozostają mniej więcej nienaruszone. Sugerowano, że wyjątkowo wysoka lub niska atrakcyjność jest „cechą stałą”, która pozostaje niezmienna przez kilka lat. Badania wykazały również, że bliźnięta jednojajowe są podobnie bardziej atrakcyjne dla komarów niż bliźnięta dwujajowe, co sugeruje obecność elementu genetycznego.

Zaobserwowano, że występowała znaczna redundancja rozpoznawania zapachu ludzkiej skóry. Możliwy mechanizm receptora jonotropowego (IR) może polegać na tym, że w układzie receptora węchowego (OR) wykorzystywany jest nie jeden, ale trzy koreceptory. Wyniki udokumentowane w tym badaniu pokazują, że komary nie rozróżniają osób słabo i bardzo atrakcyjnych na podstawie pojedynczego zapachu.

Uwagi końcowe

W bieżącym badaniu zbadano związek między atrakcyjnością osobników dla komarów a obfitością kwasu karboksylowego w skórze. Nie można było jednak udowodnić związku przyczynowego, ponieważ wymagałoby to potwierdzenia konieczności i wystarczalności określonych substancji chemicznych w przypadku magnetyzmu komarów.

Jak wspomniano powyżej, zapach ludzkiej skóry jest złożoną mieszaniną wielu substancji chemicznych, a każda z nich wymaga określonej metody wykrywania. Badanie to skupiało się głównie na grupach kwasów karboksylowych, ale nie udokumentowało w pełni wszystkich metabolitów ludzkiej skóry. Dlatego inne typy związków mogą wpływać na różny poziom atrakcyjności komarów do ludzi. Zagadnienie to nie zostało poruszone w tym badaniu.

Autorzy wskazali, że kwasy karboksylowe zidentyfikowane w niniejszym badaniu są nielotne, co rodzi pytanie o ich funkcję w zróżnicowanym przyciąganiu komarów do ludzi na duże odległości. W przyszłości można będzie zastosować różne metody analityczne w celu zidentyfikowania innych związków skoncentrowanych na skórze, które przyciągają komary.

Odniesienie:

• De Obaldia, EM et al. (2022) Die unterschiedliche Anziehungskraft von Mücken auf den Menschen hängt mit dem Carbonsäurespiegel in der Haut zusammen. Zelle. https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.09.034, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867422012533

.