Исследователи составили карту клеток комаров, которая может помочь насекомым выбирать самых лакомых

Москиты – одни из самых опасных и надоедливых существ в мире, вызывающие бесчисленные случаи малярии, лихорадки денге и вируса Западного Нила по всему миру. Несмотря на усилия исследователей по ограничению их воздействия путем борьбы с комарами с помощью сеток и пестицидов, разработка более эффективных репеллентов, позволяющих избежать укусов комаров и предотвратить распространение болезней, остается первоочередной задачей.

Исследователи составили карту клеток комаров, которая может помочь насекомым выбирать самых лакомых

Группа исследователей из Медицинской школы Университета Джона Хопкинса совершила прорыв в изучении обоняния комаров, которое имеет решающее значение для их способности находить хозяина для питания. Исследование показывает, что комары используют несколько органов чувств для поиска человека, включая способность обнаруживать особенно «приветливые» запахи на человеческой коже.

Кристофер Поттер, доктор философии, доцент кафедры неврологии Медицинской школы Университета Джона Хопкинса, объясняет, что понимание молекулярной биологии восприятия запахов комарами является ключом к разработке новых способов избежать укусов и заболеваний, которые они вызывают. Поэтому исследователи попытались составить карту специализированных рецепторов на нервных клетках насекомых, которые настраивают их способность распознавать запахи, издаваемые человеком.

Исследователи составили карту клеток комаров, которая может помочь насекомым выбирать самых лакомых

Исследователи обнаружили, что комары обнаруживают запахи в основном с помощью своих усиков. Однако не один фактор привлекает комаров к человеку, а комбинация факторов, включающая вариации запахов, тепло, влажность и углекислый газ. Исследовательская группа определила три типа рецепторов, которые располагаются на поверхности нейронов в органах, воспринимающих запахи: одорантные, вкусовые и ионотропные рецепторы.

Запаховые рецепторы помогают комарам различать животных и людей, а вкусовые рецепторы обнаруживают углекислый газ. Ионотропные рецепторы, с другой стороны, реагируют на кислоты и амины – соединения, встречающиеся на коже человека. Поэтому исследователи сосредоточились на этих рецепторах, так как разное содержание определенных кислот на коже человека может быть причиной того, что некоторые люди более привлекательны для комаров, чем другие.

Исследователи составили карту клеток комаров, которая может помочь насекомым выбирать самых лакомых

Чтобы найти нейроны, экспрессирующие ионотропные рецепторы в усиках, исследователи использовали метод флуоресцентной гибридизации in situ. Ученые обнаружили, что большинство ионотропных рецепторов находится в дистальной (наиболее удаленной от головы) части усиков. Они также обнаружили, что в проксимальной (ближней к голове) части усиков комаров было больше ионотропных рецепторов.

Исследователи составили карту клеток комаров, которая может помочь насекомым выбирать самых лакомых

Эксперименты Поттера и его команды показали, что антенны комаров устроены сложнее, чем считалось ранее. Исследователи смогли определить некоторые пары рецепторов, которые предсказывали, будет ли ионотропный рецептор реагировать на кислоты или амины. Они проверили эти предсказания, используя генную инженерию для визуализации реакции ионотропного рецептора под названием Ir41c у комара. Нейроны, экспрессирующие Ir41c, активировались одним типом амина, как и было предсказано, но ингибировались (выключались) другим типом амина.

Исследователи составили карту клеток комаров, которая может помочь насекомым выбирать самых лакомых

Поттер подозревает, что способность нейронов, экспрессирующих ионотропные рецепторы, активироваться и ингибироваться под воздействием запахов может позволить комарам расширить диапазон реакций, которые ионотропные рецепторы могут играть в обнаружении запахов и в поведении при движении. Далее исследователи сосредоточатся на определении конкретных ионотропных рецепторов, которые вызывают у комаров влечение к человеческим запахам.

Исследователи составили карту клеток комаров, которая может помочь насекомым выбирать самых лакомых

В заключение, данное исследование показало, что комары используют множество органов чувств для обнаружения человека, а обоняние имеет решающее значение для их способности находить хозяина для питания. Составив карту специализированных рецепторов на нейронах комаров, которые точно настраивают их способность распознавать запахи, испускаемые людьми, исследователи надеются разработать новые способы избежать укусов комаров и заболеваний, которые они вызывают.

Исследователи составили карту клеток комаров, которая может помочь насекомым выбирать самых лакомых

Это исследование дает ценные сведения о молекулярной биологии восприятия запахов комарами и может проложить путь к разработке более эффективных средств защиты от комаров. Хотя усилия по борьбе с комарами позволили снизить количество заболеваний, переносимых комарами, потребность в более эффективных репеллентах остается актуальной.

Похожие темы




Интересное в разделе «Домашние питомцы и другие животные»

Постные блюда

Новое