Как комары используют химические процессы вашего тела, чтобы выбрать вас для следующего приема пищи

Apr 26, 2023

Чтобы разгадать извечный вопрос о том, почему комары поедают одних людей заживо, но щадят других, ученые построили большую открытую арену в Замбии и передали запахи полудюжины людей, спящих в близлежащих палатках. Они обнаружили, что комары-переносчики малярии, как и те, которые переносят желтую лихорадку, привлекают определенные химические вещества, находящиеся на коже людей.

Они также выявили счастливчика, чей характерный запах тела оказался относительно неаппетитным, что открыло новый путь в поисках способов предотвращения укусов.

На близком расстоянии комары ищут добычу, используя визуальные сигналы и тепло тела. Но когда они находятся вне зоны видимости — а это может быть на расстоянии нескольких десятков футов — считается, что они отслеживают углекислый газ и другие химические вещества, содержащиеся в запахе тела и выдыхании. Точная смесь, которую комары считают наиболее привлекательной, остается областью активных исследований.

Эксперименты с комарами обычно проводятся в относительно небольших ящиках или аэродинамических трубах, свободных от ароматной какофонии окружающей среды. Но такие эксперименты, как правило, имитируют принятие решений комарами на близком расстоянии. Поэтому ученые построили огромную арену, чтобы добраться до истоков инстинктов поиска человека у комаров в дикой природе.

«Мне нравится думать об этом как о крупнейшем в мире парфюмерном магазине для комаров, где они могут выбирать, чей аромат им нравится», — сказал Конор МакМениман, доцент кафедры молекулярной микробиологии и иммунологии в Научно-исследовательском институте малярии Джонса Хопкинса, который руководил исследованием. опубликовано в журнале Current Biology.

Комары — самые смертоносные хищники человека, они переносят такие заболевания, как малярия, желтая лихорадка и лихорадка денге, от которых ежегодно умирают более полумиллиона человек.

Anopheles gambiae, один из видов, переносчиков малярии, является особенно опасным охотником. Существуют различные оценки того, как далеко пролетают комары, но, согласно одному исследованию, проведенному в Западной Африке, они, как правило, пролетают менее полумили в день. Обычно они кормятся около полуночи, залетая на открытые карнизы домов людей. В Замбии от малярии ежегодно умирают 2000 человек.

Обнаружено большое количество комаров с мутацией, устойчивой к инсектицидам

Чтобы выяснить, как эти комары преследуют своих спящих жертв, ученые построили открытую арену для испытаний размером примерно с два теннисных корта, что в 2000 раз превышает размер типичной лабораторной установки. Они позволили комарам акклиматизироваться в своей лаборатории под открытым небом. Затем исследователи сделали все возможное, чтобы создать нужное настроение.

На станции, разбросанные по арене, воздуховоды кондиционеров доставляли букет разных людей, спящих в соседних палатках. На каждой станции подаваемые по трубке ароматы наполняли горячие плиты, нагретые до температуры человеческого тела, наряду с клубами углекислого газа.

С помощью инфракрасной камеры ученые наблюдали, какие горячие плиты стали дискотеками комаров. Они обнаружили, что тепла и углекислого газа недостаточно для привлечения насекомых без добавления запаха человеческого тела.

«Это исследование многое добавляет», — сказал Лесли Восшалл, нейробиолог и главный научный сотрудник Медицинского института Говарда Хьюза, чья лаборатория недавно обнаружила, что химия кожи определяет, являются ли люди магнитами для комаров другого вида, Aedes aegypti, переносчика желтой лихорадки. .

«Это другой комар — гораздо более важный комар», — сказал Восшалл об Anopheles gambiae. «Этот комар убивает на порядки больше людей… это настоящий хищник среди людей».

Вы магнит для комаров? Это из-за того, как ты пахнешь.

Исследование показало, что комары особенно чувствительны к маслянистым выделениям, которые увлажняют кожу и защищают ее от микробов. Химические соединения, называемые карбоновыми кислотами, привлекают большое внимание — как в новом исследовании, так и в работе Восшалла с Aedes aegypti.

Но один человек в новом исследовании оказался относительно непривлекательным, как обнаружили исследователи. По словам Макменимана, их фирменный аромат включал необычно низкое количество карбоновых кислот и высокое содержание эвкалиптов — вещества, обнаруженного во многих растениях, что повышает вероятность того, что диета может сыграть свою роль.