Badanie Yale wykazało, że specyficzne smaki ludzkiego potu przyciągają lub odpychają komary, wpływając na ich zachowania związane z gryzieniem i żerowaniem. Zrozumienie tych mechanizmów smaku może pomóc w opracowaniu nowych metod zapobiegania ukąszeniom komarów w miarę rozprzestrzeniania się chorób takich jak denga na całym świecie.
Ponieważ choroby przenoszone przez komary, takie jak gorączka denga, nadal rozprzestrzeniają się na całym świecie, naukowcy uważają, że jednym ze sposobów zapobiegania tym chorobom jest przede wszystkim powstrzymywanie komarów przed gryzieniem ludzi. Chociaż naukowcy od dawna rozumieją, w jaki sposób zapach i ciepło kierują komary do ludzi, rola smaku po wylądowaniu jest mniej jasna.
W nowym badaniu naukowcy z Yale odkryli, w jaki sposób neurony komarów kodują różne smaki i jak te smaki wpływają na ich zachowania związane z gryzieniem, karmieniem i składaniem jaj. W badaniu zidentyfikowano także związki zawarte w ludzkim pocie, które zwiększają skłonność do ukąszeń komarów, oraz związki gorzkie, które mogą ograniczać żerowanie i składanie jaj. Badanie to dostarcza nowych informacji na temat tego, dlaczego niektórzy ludzie mogą być bardziej atrakcyjni dla komarów niż inni.
Odkrycia te mogą utorować drogę nowym metodom ograniczania ukąszeń komarów lub zapobiegania im w przyszłości.
Identyfikacja preferencji komarów
Badanie, opublikowane 16 października w Naturaskupiający się na azjatyckim komarze tygrysim, a gatunek niegdyś ograniczony do Azji Południowo-Wschodniej, ale obecnie występuje na sześciu kontynentach.
Kiedy badacze oferowali komarom próbki ludzkiego potu, odkryli, że komary wykazywały silną preferencję do gryzienia niektórych próbek w stosunku do innych.
„Ten komar może przenosić wiele chorób, w tym dengę i chikungunya” – powiedział starszy autor John Carlson, profesor biologii molekularnej, komórkowej i rozwojowej Eugene Higgins na Wydziale Sztuki i Nauki Yale. „I przewyższa inne gatunki komarów, więc może stanowić jeszcze większy problem w naszej przyszłości”.
Siła smaku u komarów
Aby lepiej zrozumieć zdolności smakowe gatunku, naukowcy najpierw wzięli pod uwagę 46 różnych związków smakowych – w tym cukry, sole, związki gorzkie i aminokwasy — i zaobserwował, jak reagują na nie neurony w narządzie smaku komara. Odkryli, że niektóre związki, takie jak cukry, pobudzają wiele neuronów. Jednak, co zaskakujące, niektóre związki faktycznie hamowały aktywność neuronów.
„Przeprowadziliśmy wiele badań nad smakiem muszek owocowych i nigdy wcześniej nie zaobserwowaliśmy u muszek tak powszechnego zahamowania” – powiedział Carlson. „Posiadanie tych dwóch różnych reakcji – pobudzenia i hamowania – daje komarom rozszerzoną zdolność kodowania smaku, co oznacza, że prawdopodobnie mogą rozróżniać szeroką gamę smaków”.
Po zbadaniu także, w jaki sposób różne związki smakowe wpływają na zachowania komarów związane z gryzieniem, karmieniem i składaniem jaj, naukowcy odkryli, że różne smaki sprzyjają lub tłumią różne zachowania.
„Posiadanie tych dwóch różnych reakcji – pobudzenia i hamowania – daje komarom rozszerzoną zdolność kodowania smaku, co oznacza, że prawdopodobnie mogą rozróżniać szeroką gamę smaków”.
Johna Carlsona
Wpływ związków gorzkich i kombinacji smakowych
Na przykład niektóre gorzkie związki ograniczały zachowania żywieniowe komarów, ale nie miały wpływu na składanie jaj. I choć sól i niektóre aminokwasy zwykle występujące w ludzkim pocie nie miały wpływu na gryzienie, gdy były podawane osobno, to w połączeniu sprzyjały wzmożeniu gryzienia.
„I ten niuans ma dla nas sens” – stwierdziła główna autorka Lisa Baik, asystentka ze stopniem doktora w laboratorium Carlsona, która kierowała pracami. „Istnieje wiele miejsc w przyrodzie, które zawierają sól i wiele miejsc, które zawierają aminokwasy, ale ludzie mają jedno i drugie na naszej skórze. Może więc komar będzie w stanie zidentyfikować tę kombinację i rozpoznać naszą skórę jako dobre miejsce do ugryzienia.
Związek między ludzkim potem a ukąszeniami komarów
Ponadto, gdy badacze oferowali komarom próbki ludzkiego potu, odkryli, że komary wykazywały silną preferencję do gryzienia niektórych próbek w stosunku do innych.
„Uważamy, że może to być jeden z powodów, dla których niektórzy z nas są ukąszeni przez komary znacznie częściej niż inni” – powiedział Carlson. „Niektórzy ludzie mogą po prostu lepiej smakować komarom”.
Łącznie odkrycia pomagają opisać, w jaki sposób lądujące komary decydują, czy ugryźć, czy odlecieć. Naukowcy twierdzą, że informacje te mogą pomóc w zidentyfikowaniu związków, które mogą skłonić komary do opuszczenia miejsca zamieszkania, a nie ugryzienia.
„Nasze badanie może być pomocne w identyfikacji związków, które w nowy sposób chronią nas przed ukąszeniami komarów” – stwierdził Carlson. „Takie związki mogą być niezwykle przydatne, zwłaszcza że zmiany klimatyczne zwiększają zasięg komarów i rozprzestrzenianych przez nie chorób”.
Odniesienie: „Reakcje smakowe komarów na sygnały ludzkie i kwiatowe kierują gryzieniem i żerowaniem” Lisa S. Baik, Gaëlle JS Talross, Sydney Gray, Himani S. Pattisam, Taylor N. Peterson, James E. Nidetz, Felix JH Hol i John R. Carlsona, 16 października 2024 r., Natura.
DOI: 10.1038/s41586-024-08047-y
