Заболевания, передающиеся через комаров, например, лихорадка денге, малярия и лихорадка Зика, ежегодно уносят жизни более 600 000 человек по всему миру . Растущая устойчивость комаров к применяемым инсектицидам обуславливает острую потребность в разработке инновационных способов защиты от их укусов и предотвращения распространения болезней.
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.
«Авторы исследования отметили высокую восприимчивость комаров к данному репелленту», — сообщил один из участников работы Джеффри Риффелл, определив рецептор обоняния, мы получаем возможность разрабатывать и тестировать репелленты, превосходящие борнеол по эффективности, поскольку они будут обладать более продолжительным действием и оказывать более сильный отталкивающий эффект на комаров», – отметил профессор биологии Вашингтонского университета».
Было обнаружено, что комары Aedes aegypti, комары, являющиеся главными распространителями вирусов денге и желтой лихорадки, имеют обонятельный рецептор OR49, демонстрирующий высокую чувствительность к борнеолу.
При контакте с данным веществом, OR49 стимулирует конкретную нервную клетку в максиллярном щупике комара – важнейшем органе, отвечающем за восприятие запахов и поиск людей. Этот сигнал передается от нервной клетки в определенную область мозга комара, что приводит к избегающему поведению.
Для оценки роли данного рецептора ученые дезактивировали соответствующий ген Or49. Без него действие, направленное на отпугивание комаров, значительно ослабевает. Нейроны насекомых перестали реагировать на борнеол, вследствие чего комары стали гораздо реже проявлять к нему неприязнь.
Ученые из Вашингтонского университета осуществили значительное исследование, в рамках которого были собраны нейронные данные из мозга комаров. Это позволило им выяснить, как обонятельная система этих насекомых реагирует на борнеол и другие аналогичные вещества, а также на репелленты.
«Благодаря выраженному репеллентному действию, связанному с рецептором OR49, существует возможность выявить другие летучие соединения, способные активировать этот же рецептор и тем самым отпугивать комаров от людей, – отметил ведущий автор исследования Джейсон Питтс. — Новые соединения обладают потенциалом для упрощения и удешевления производства, а также для повышения безопасности и улучшения восприятия человеком по сравнению с существующими репеллентами».
Данная работа сочетает в себе фундаментальные исследования в области нейробиологии и принципы общественного здравоохранения, предлагая свежий подход к тому, как незначительные сенсорные сигналы способны спасать жизни. Она является основой для более широкой исследовательской задачи: выявить 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.
«По словам Питтса, результаты этих исследований позволят проводить подобные работы с комарами, являющимися переносчиками малярии, и другими кровососущими насекомыми, продолжающими негативно сказываться на здоровье людей во всем мире.
[Фото: Freepik.com]