Τι κάνει μερικούς ανθρώπους μαγνήτες κουνουπιών;

Τι κάνει μερικούς ανθρώπους μαγνήτες κουνουπιών;

Σε μια πρόσφατα δημοσιευμένη κριτική στο Cell Press Οι ερευνητές διερεύνησαν τους λόγους για τη μεγαλύτερη έλξη ορισμένων ατόμων για τα κουνούπια.

Lernen: Warum sind manche Menschen attraktiver für Mücken als andere? Bildquelle: Sonne ok/Shutterstock

φόντο

Σε παγκόσμιο επίπεδο, οι άνθρωποι διατρέχουν σημαντικό κίνδυνο νοσηρότητας και θνησιμότητας από ασθένειες που μεταδίδονται από τα κουνούπια, όπως η ελονοσία. Ενώ τα τσιμπήματα των κουνουπιών δεν είναι θανατηφόρα, έχουν προκαλέσει προβλήματα υγείας που κυμαίνονται από ανησυχητικά δερματικά εξανθήματα έως μόνιμες επιπλοκές. Οι υπεύθυνοι υγείας έχουν αναπτύξει στρατηγικές ελέγχου των κουνουπιών. Ωστόσο, μια οριστική λύση στις απειλές ασθενειών που μεταδίδονται από τα κουνούπια απαιτεί την αποκάλυψη των λόγων για τους οποίους ορισμένα άτομα είναι πιο ελκυστικά για τα κουνούπια.

Σχετικά με την κριτική

Στην παρούσα ανασκόπηση, οι ερευνητές εξέτασαν τους ανθρώπινους μηχανισμούς κυνηγιού των κουνουπιών.

Τα κουνούπια Aedes aegypti, κίτρινος πυρετός και δάγγειος πυρετός, έχουν δείξει έντονη εγγενή προτίμηση στο ανθρώπινο αίμα. Εκτός από τη χρήση ενδείξεων θερμοκρασίας και CO2 για το κυνήγι των θερμόαιμων ξενιστών του, το κουνούπι βασίζεται επίσης στον οσφρητικό ιστό του για να διακρίνει μεταξύ των πτητικών μιγμάτων που εκκρίνονται από τα ζώα-ξενιστές.

Δύο διαφορετικές οικογένειες οσφρητικών υποδοχέων είναι υπεύθυνες για την ανίχνευση της ανθρώπινης οσμής από τα κουνούπια, δηλαδή οι ιοντοτροπικοί υποδοχείς (IRs), που ανιχνεύουν πτητικά οξέα και αμίνες και οι οσφρητικοί υποδοχείς (ORs), που ανιχνεύουν υδρόφοβες πτητικές ενώσεις όπως κετόνες και αλδεΰδες. Η διακοπή της οδού του υποδοχέα OR δεν μειώνει σημαντικά την ικανότητα του κουνουπιού να κυνηγά ανθρώπους, αλλά αποδυναμώνει την ικανότητα του κουνουπιού να διακρίνει τον άνθρωπο από τα άλλα είδη θηλαστικών.

Η κατάλυση των συν-υποδοχέων IR θα μπορούσε να βλάψει τις αποκρίσεις στα μόρια LA (γαλακτικό οξύ) που περιέχονται στον ανθρώπινο ιδρώτα και δεν ήταν σε θέση να προσελκύσουν ανεξάρτητα τα κουνούπια και έδειξε συνεργιστικά αποτελέσματα με το διοξείδιο του άνθρακα για ισχυρή έλξη από τα κουνούπια. Οι διαφορές στην ατομική ελκυστικότητα για τα κουνούπια αξιολογήθηκαν αξιόπιστα αξιολογώντας τη συγγένεια με τα κουνούπια για συγκεκριμένα άτομα χρησιμοποιώντας τα άνω άκρα του ατόμου ή τις νάιλον κάλτσες που φορούσαν τα άτομα.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι συγκεκριμένες χημικές ουσίες που απελευθερώνονται από ιστό δέρματος που περικλείεται σε νάιλον κάλτσες επαρκούν για την αναπαραγωγή διαφορετικών επιδράσεων έλξης και έδειξαν μεγαλύτερη μακροπρόθεσμη (μερικούς μήνες ή χρόνια) σταθερότητα στην ευαισθησία ορισμένων ατόμων σε τσιμπήματα κουνουπιών και ασθένειες που μεταδίδονται από τα κουνούπια.

Αντισώματα ηλεκτρονικού βιβλίου

Συγκέντρωση των κορυφαίων συνεντεύξεων, άρθρων και ειδήσεων του περασμένου έτους. Κατεβάστε ένα δωρεάν αντίγραφο

Τα υπάρχοντα στελέχη κουνουπιών που δεν έχουν τον συν-υποδοχέα IR Ir8a ή τον συν-υποδοχέα OR Orco και η δημιουργία νέων μεταλλαγμένων στελεχών χωρίς τα μόρια συν-υποδοχέα τύπου IR Ir25a ή Ir76b έδειξαν ότι οι διαταραχές στην οδό σηματοδότησης IR μείωσαν σημαντικά τη βεβαιότητα των ανθρώπινων κουνουπιών για τα κουνούπια Ονομάζονται «μαγνήτες κουνουπιών».

Αντίθετα, οι διακοπές στο μονοπάτι Orco δεν έδειξαν σημαντικό αντίκτυπο στην έλξη των ατόμων προς τα κουνούπια. Είναι σημαντικό ότι τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι ούτε τα μονοπάτια IR ούτε OR μπορούν ανεξάρτητα να κάνουν διάκριση μεταξύ διαφορετικών ατόμων, επαναλαμβάνοντας ότι τα κουνούπια χρησιμοποιούν περιττές αισθητηριακές οδούς για να τα κάνουν τον κορυφαίο θηρευτή.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αέρια χρωματογραφία για να καταγράψουν τις συγκεντρώσεις καρβοξυλικού οξέος στην οσμή του δέρματος για να αναγνωρίσουν τα μόρια της οσμής του δέρματος που σχετίζονται με την ποικίλη ελκυστικότητα των ατόμων για τα κουνούπια. Οι «μαγνήτες κουνουπιών» είχαν αυξημένα επίπεδα αρκετών ενώσεων πενταδεκανοϊκού οξέος, εννεαδεκανοϊκού οξέος και επταδεκανοϊκού οξέος.

Η αραίωση των μιγμάτων οσμών των εξαιρετικά ελκυστικών ατόμων με τη μείωση του μεγέθους του κελύφους του νάιλον εξαλείφει τις προτιμήσεις των κουνουπιών, υποδεικνύοντας ότι οι δερματολογικοί ιστοί των μαγνητών κουνουπιών ή των εξαιρετικά ελκυστικών ατόμων διαφέρουν στα επίπεδα ελκυστικού μείγματος οσμών.

συμπεράσματα

Συνολικά, τα αποτελέσματα της ανασκόπησης έδειξαν ότι οι αυξημένες συγκεντρώσεις ορισμένων καρβοξυλικών οξέων όπως το πενταδεκανοϊκό οξύ, το εννεαδεκανοϊκό οξύ και το επταδεκανοϊκό οξύ συσχετίστηκαν με μεγαλύτερη ελκυστικότητα των ατόμων για τα κουνούπια. Τα μεταλλαγμένα στελέχη κουνουπιών με κατεστραμμένους υποδοχείς OR έδειξαν επίπεδα έλξης άγριου τύπου, ενώ τα μεταλλαγμένα με κατεστραμμένους υποδοχείς IR είχαν σοβαρή βλάβη στην έλξη για την ανθρώπινη οσμή, αλλά διατήρησαν την ικανότητά τους να διακρίνουν άτομα χαμηλής και εξαιρετικά ελκυστικά.

Τα επόμενα βήματα για την καταπολέμηση των ασθενειών που μεταδίδονται από τα κουνούπια θα περιλαμβάνουν την αποσαφήνιση των υποδοχέων IR και των υποδοχέων OR που μπορούν να αναγνωρίσουν και να διακρίνουν χημικές ενδείξεις από διαφορετικά άτομα και να παρέχουν τη θεμελιώδη βάση για τη συγγένεια ορισμένων ατόμων με τα κουνούπια για να επιτρέψουν μελέτες βασισμένες σε υποδοχείς και να εντοπίσουν νέους χημικούς ρυθμιστές μηχανισμών κουνουπιών.

Περαιτέρω μελέτες θα μπορούσαν να διεξαχθούν για να εξεταστεί ο τρόπος με τον οποίο οι αισθητήριες μεταβλητές όπως η θερμοκρασία, οι πτητικές οσμές και τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα ενσωματώνονται στον εγκέφαλο των κουνουπιών και αλλαγές στη συμπεριφορά κυνηγιού του ανθρώπινου ξενιστή λόγω περιβαλλοντικών αλλαγών ή γονιδιωματικής αφαίρεσης συγκεκριμένων αισθητηριακών οδών.

Η ανθρώπινη προτίμηση υποδοχής του Αε. τα είδη κουνουπιών aegypti εξελίχθηκαν παράλληλα με αυτά άλλων γενετικά απομακρυσμένων ειδών κουνουπιών, όπως π.χ. Β. το είδος Ανοφελίνης. Θα μπορούσε να διεξαχθεί έρευνα για να βελτιωθεί η κατανόηση των συγκλίνουσων οδών που χρησιμοποιούνται από πολλούς οργανισμούς για την εξειδίκευση στη στενή κοιλότητα των ανθρώπων που δαγκώνουν.

Αναφορά:

• Zhao, J. und del Mármol, J. (2022) „Warum sind manche Menschen attraktiver für Moskitos als andere?“, Cell, 185(22), S. 4040-4042. doi: 10.1016/j.cell.2022.09.044. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0092867422012636

.