Komary znane są z tego, że przenoszą wiele chorób — malarię, żółtą febrę, dengę. Choroby te są przyczyną wielu zgonów, problemów w światowych systemach opieki medycznej i ogromnych strat finansowych, choć na co dzień nikt raczej o tym nie myśli. Mimo wprowadzenia różnych metod zwalczania komarów, takich jak zastosowanie siatek i pestycydów, nadrzędnym celem, który obecnie stoi przed firmami produkującymi środki odstraszające, jest stworzenie takiego, który skutecznie zakłóci przyciąganie owadów za pomocą zapachów.
Spis treści
Co przyciąga komary…?
Niechciane ukąszenia owadów zwykle skutkują miejscowym obrzękiem, świądem, bólem. Oczywiście, jest to „przyjemniejsza wersja”, gdy nie występuje żadne uczulenie. Dlatego też powstają tzw. repelenty, czyli środki odstraszające organizmy zwierzęce. Zalicza się do nich zarówno środki chemiczne, substancje naturalne jak i specjalne urządzenia, które wydają sygnały dźwiękowe lub świetlne.
W zeszłym roku realizowano badania, których celem było zweryfikowanie, czy komary są przyciągane przez określone… kolory. Okazało się, że tak! Według wyników badań opublikowanych w czasopiśmie „Nature Communications”, owady te najchętniej wybierają kolor czerwony, a ignorują np. zielony, fioletowy, niebieski i biały.
W przypadku badań prowadzonych przez dr. Christophera Pottera i jego zespół badawczy z John Hopkins University School of Medicine skupiono się na zapachach, które przyciągają komary. Okazuje się, że wykrywają one zapachy głównie przez swoje anteny. Naukowcy już jakiś czas temu zaobserwowali, że zmiany w zapachach, temperaturze, wilgotności i stężeniu dwutlenku węgla to czynniki, które zdecydowanie przyciągają tych krwiopijców.
W najnowszym badaniu, które ukazało się w Cell Reports opisano, że komary mają specjalistyczne receptory zlokalizowane na neuronach, które umożliwiają im wykrywanie przyjaznych zapachów pochodzących z ludzkiej skóry. Dzięki poznaniu biologii molekularnej tych owadów naukowcy będą w stanie zidentyfikować i opracować innowacyjne metody zapobiegania ukąszeniom i związanych z nimi uciążliwościom zdrowotnym.
Okazuje się, że receptory na neuronach komarów odgrywają kluczową rolę w identyfikacji ludzi, którzy stanowią niezwykle atrakcyjne źródło mączki z krwi — jak czytamy w artykule na biotechnologyguy.com. Przykładowo, Anopheles gambie, czyli rodzina komarów odpowiedzialnych za szerzenie się malarii posiada trzy rodzaje receptorów, które pełnią funkcje wykrywania zapachów: receptory zapachowe, smakowe i jonotropowe. Powołując się na ekspercką wiedzę autora wspomnianego artykułu, Shubhama Thorat, receptory zapachowe umożliwiają komarom rozróżnianie zwierząt od ludzi. Receptory smakowe reagują na dwutlenek węgla. Natomiast receptory jonotropowe są wrażliwe na kwasy i aminy obecne na ludzkiej skórze. Dr Christopher Potter i jego zespół naukowców skupili się szczególnie na receptorach jonotropowych, aby zgłębić przyczyny, dla których niektórzy ludzie wydają się być zdecydowanie bardziej przyciągający dla komarów niż inni.
Czemu niektórzy są „smaczniejsi” dla komarów?
Poprzez zastosowanie zaawansowanej techniki fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ, umożliwiającej identyfikację RNA, naukowcy przeprowadzili badanie na 10 samicach i 10 samcach komarów, analizując czułki tych owadów. Te z kolei, podzielone są na segmenty rurkowate. Dzięki grupie badawczej dr. Pottera odkryto obecność RNA powiązanego z receptorami jonotropowymi. Co ciekawe, stwierdzono również, że większość receptorów jonotropowych znajduje się w tzw. dystalnej części czułków, czyli tej najbardziej oddalonej od głowy.
Aby zweryfikować przepuszczenia badaczy dotyczące tego, czy dany receptor jonoropowy reaguje na kwasy, czy aminy, zastosowano inżynierię genetyczną. Celem była wizualizacja odpowiedzi konkretnego receptora jonotropowego, który nazywa się Ir41c. Okazało się, że neurony wyrażające wspomniany receptor były aktywowane przez jeden typ aminy, zgodnie z przewidywaniami naukowców, ale jednocześnie były hamowane przez inny typ aminy.
Te odkrycia stanowią istotny krok naprzód w zrozumieniu reakcji komarów na różne substancje chemiczne obecne na ludzkiej skórze.
Przewidywania i przyszłość badań
Jak tłumaczy biotechnologyguy.com, dr Christopher Potter podejrzewa, że zdolność neuronów wyrażających receptory jonotropowe do aktywacji i hamowania w rekcji na rozmaite zapachy, może pozwolić komarom na poszerzenie zakresu funkcji, jakie receptory odgrywają w wykrywaniu zapachów oraz w zachowaniach związanych z poszukiwaniem pożywienia.
Badania, które będą realizowane w przyszłości mają skupiać się z kolei na identyfikacji konkretnych receptorów jonotropowych, gdyż to one odpowiadają za przyciąganie komarów do zapachów emanujących z ludzkiej skóry.
Dzięki badaniom nad owadami, jakimi są komary, możliwe jest lepsze zrozumienie ich węchu, co może doprowadzić do opracowania innowacyjnych metod odstraszania owadów i zapobiegania śmiertelnym chorobom, które przenoszą.
Źródło: biotechnologyguy.com