Болезни, переносимые комарами, такие как лихорадка денге, малярия и лихорадка Зика, ежегодно уносят жизни более 600 000 человек по всему миру. Комары становятся все более устойчивыми к существующим инсектицидам, что приводит к острой необходимости в новых методах защиты от укусов комаров и потенциальной передачи заболеваний.
Исследование, проведенное международной группой ученых, в том числе специалистами из Вашингтонского университета, проливает свет на то, как органическое соединение, часто встречающееся в растительных репеллентах, влияет на комаров. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что комары Aedes aegypti используют специфические сенсорные рецепторы для обнаружения борнеола, органического соединения, содержащегося в нескольких ароматических растениях, включая камфорные деревья, розмарин и другие ароматические травы, и избегают его употребления.
«Мы были удивлены тем, насколько чувствительны комары к этому репелленту», — сказал соавтор исследования Джеффри Риффелл, профессор биологии Вашингтонского университета. «Определив рецептор обоняния, мы можем разрабатывать и тестировать репелленты, которые будут эффективнее борнеола, поскольку они действуют дольше и сильнее отпугивают комаров».
Было обнаружено, что комары Aedes aegypti, которые являются основными переносчиками вирусов денге и желтой лихорадки, обладают обонятельным рецептором под названием OR49, который очень чувствителен к борнеолу.
Когда комар сталкивается с этим соединением, OR49 активирует определенную нервную клетку в максиллярном щупике комара — одном из основных органов, с помощью которых комары улавливают запахи и находят людей. Этот сигнал поступает от нервной клетки в определенную область мозга комара, вызывая реакцию избегания.
Чтобы проверить, насколько важен этот рецептор, исследователи отключили ген Or49. Без него сигнал, отпугивающий комаров, практически исчез. Нейроны насекомых перестали реагировать на борнеол, и комары стали гораздо реже его избегать.
Исследователи из Вашингтонского университета провели важную работу по сбору нейронных данных из мозга комаров, чтобы понять, как обонятельная система комаров обрабатывает борнеол и другие подобные соединения и репелленты.
«Поскольку репеллентный эффект, вызванный рецептором OR49, настолько силен, мы сможем найти другие летучие вещества, которые активируют тот же рецептор и будут отпугивать комаров от людей, — сказал ведущий автор исследования Джейсон Питтс. — Новые соединения могут быть проще и дешевле в производстве, а также безопаснее и приятнее для человека, чем существующие репелленты».
Эта работа объединяет фундаментальную нейробиологию и общественное здравоохранение, предлагая новый взгляд на то, как крошечные сенсорные сигналы могут спасать жизни. Она лежит в основе более масштабной исследовательской цели: понять генетическую основу того, как Aedes aegypti реагирует на источники нектара. Команда надеется создать новое поколение аттрактантов для комаров, которые можно будет использовать в ловушках для улучшения мониторинга и борьбы с комарами.
«Знания, полученные в ходе этих исследований, помогут в проведении аналогичных работ с участием комаров, переносящих малярию, а также других кровососущих насекомых, которые продолжают оказывать негативное влияние на благополучие человека в глобальном масштабе», — сказал Питтс.
[Фото: Freepik.com]
