Was macht manche Menschen zu Mückenmagneten?

In einer kürzlich veröffentlichten Rezension in Zellpresseuntersuchten die Forscher die Gründe für die größere Anziehungskraft einiger Individuen auf Moskitos.

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

Hintergrund

Weltweit sind Menschen einem erheblichen Morbiditäts- und Mortalitätsrisiko durch durch Stechmücken übertragene Krankheiten wie Malaria ausgesetzt. Mückenstiche sind zwar nicht tödlich, haben jedoch gesundheitliche Probleme verursacht, die von besorgniserregenden Hautausschlägen bis hin zu dauerhaften Komplikationen reichen. Gesundheitsbehörden haben Strategien zur Mückeneindämmung entwickelt; Eine endgültige Lösung für Bedrohungen durch durch Mücken übertragene Krankheiten erfordert jedoch die Entschlüsselung der Gründe für die größere Attraktivität einiger Personen für Mücken.

Über die Rezension

In der vorliegenden Übersicht untersuchten die Forscher die menschlichen Jagdmechanismen von Moskitos.

Aedes aegypti, Gelbfieber- und Dengue-Mücken, haben eine starke intrinsische Vorliebe für das Blut des Menschen gezeigt. Die Mücke verwendet nicht nur Temperatur- und CO2-Hinweise, um ihre warmblütigen Wirte zu jagen, sondern ist auch auf ihr Geruchsgewebe angewiesen, um zwischen flüchtigen Mischungen zu unterscheiden, die von den Wirtstieren ausgeschieden werden.

Zwei unterschiedliche olfaktorische Rezeptorfamilien sind für die menschliche Geruchserkennung durch Moskitos verantwortlich, dh ionotrope Rezeptoren (IRs), die flüchtige Säuren und Amine erkennen, und Geruchsrezeptoren (ORs), die hydrophobe flüchtige Verbindungen wie Ketone und Aldehyde erkennen. Die Unterbrechung des OR-Rezeptorwegs verringert die menschliche Jagdfähigkeit der Mücke nicht signifikant, aber sie schwächt die Fähigkeit der Mücke ab, zwischen Menschen und anderen Säugetierarten zu unterscheiden.

Die Ablation von IR-Korezeptoren könnte die Reaktionen auf LA-Moleküle (Milchsäure) beeinträchtigen, die im menschlichen Schweiß enthalten sind, und waren unabhängig voneinander nicht geeignet, um Mücken anzulocken, und zeigten synergistische Wirkungen mit Kohlendioxid für eine robuste Anziehung durch Mücken. Die Unterschiede in der individuellen Attraktivität für Moskitos wurden robust durch die Bewertung der Moskitoaffinität für bestimmte Personen bewertet, die die oberen Extremitäten der Person oder Nylonstrümpfe, die die Personen trugen, verwendeten.

Die Ergebnisse haben gezeigt, dass spezifische chemische Substanzen, die von in Nylonstrümpfen eingeschlossenem Hautgewebe abgegeben werden, ausreichen, um unterschiedliche Wirkungen der Anziehung zu reproduzieren, und zeigten eine größere langfristige (mehrere Monate oder Jahre) Stabilität der Anfälligkeit einiger Personen für Mückenstiche und durch Mücken übertragene Krankheiten .

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Vorhandene Mückenstämme ohne den IR-Co-Rezeptor Ir8a oder den OR-Co-Rezeptor Orco und die Erzeugung neuer Mutantenstämme, denen die Co-Rezeptormoleküle Ir25a oder Ir76b vom IR-Typ fehlen, zeigten, dass Unterbrechungen des IR-Signalwegs die menschliche Affinität zu Mücken signifikant verringern, aber beibehalten Mückenpräferenz für bestimmte Personen, die als „Mückenmagnete“ bezeichnet werden.

Im Gegensatz dazu zeigten Unterbrechungen des Orco-Wegs keinen signifikanten Einfluss auf die Anziehungskraft von Individuen auf Moskitos. Von Bedeutung ist, dass Studienergebnisse gezeigt haben, dass weder der IR- noch der OR-Weg unabhängig voneinander zwischen verschiedenen Individuen unterscheiden können, was wiederholt, dass Mücken redundante sensorische Wege nutzen, um sie zum Top-Prädator zu machen.

Forscher haben mittels Gaschromatographie ein Profil der Carbonsäurekonzentrationen im Hautgeruch erstellt, um Hautgeruchsmoleküle zu identifizieren, die mit der unterschiedlichen Attraktivität von Individuen für Mücken in Verbindung stehen. „Moskitomagnete“ wiesen erhöhte Konzentrationen mehrerer Verbindungen Pentadecansäure, Nonadecansäure und Heptadecansäure auf.

Das Verdünnen der Geruchsmischungen hochattraktiver Individuen durch Verringern der Nylonhüllengröße eliminierte die Moskitopräferenzen, was darauf hinweist, dass sich die dermatologischen Gewebe der Moskitomagnete oder hochattraktiver Menschen in den Graden der attraktiven Geruchsmischung unterscheiden.

Schlussfolgerungen

Insgesamt zeigten die Überprüfungsergebnisse, dass erhöhte Konzentrationen bestimmter Carbonsäuren wie Pentadecansäure, Nonadecansäure und Heptadecansäure mit einer größeren Attraktivität von Individuen für Mücken verbunden waren. Mutierte Mückenstämme mit beschädigten OR-Rezeptoren zeigten Wildtyp-Anziehungsniveaus, während Mutanten mit beschädigten IR-Rezeptoren in starkem Maße in der Anziehung zum menschlichen Geruch beeinträchtigt waren, aber ihre Fähigkeit, zwischen schwach und hoch attraktiven Individuen zu unterscheiden, beibehalten wurde.

Die nächsten Schritte zur Bekämpfung von durch Stechmücken übertragenen Krankheiten würden die Aufklärung von IR-Rezeptoren und OR-Rezeptoren umfassen, die chemische Hinweise von verschiedenen Individuen identifizieren und unterscheiden können und die grundlegende Grundlage für die Affinität bestimmter Individuen zu Stechmücken schaffen, um rezeptorbasierte Studien zu ermöglichen und neue zu identifizieren chemische Modulatoren von Mückenmechanismen.

Weitere Studien könnten durchgeführt werden, um die Art und Weise der Integration von sensorischen Variablen wie Temperatur, flüchtige Gerüche und Kohlendioxidwerte in das Gehirn von Mücken und Veränderungen im menschlichen Wirtsjagdverhalten aufgrund von Umweltveränderungen oder genomischer Ablation bestimmter sensorischer Bahnen zu untersuchen.

Die menschliche Wirtspräferenz der Ae. aegypti-Mückenart entwickelte sich parallel zu der anderer genetisch entfernter Mückenarten, wie z. B. der Anopheline-Art. Es könnten Forschungsarbeiten durchgeführt werden, um das Verständnis der konvergenten Pfade zu verbessern, die von mehreren Organismen verwendet werden, um sich auf die schmale Vertiefung von beißenden Menschen zu spezialisieren.

Referenz:

• 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

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