Ученые сломали у комаров систему поиска человека

Желтолихорадочные комары Aedes aegypti находят людей в том числе по молочной кислоте в человеческом поте с помощью белка-рецептора IR8a в комариных усиках — комары-мутанты без этого белка в два раза реже летели к человеческой руке или потной ткани, чем их здоровые сородичи. Вероятно, это открытие поможет бороться с распространением болезней, которые переносят эти комары. Исследование об этом опубликовано в журнале Current Biology.

Aedes aegypti переносят лихорадку денге, чикунгунью, желтую лихорадку, вирус Зика и некоторые другие заболевания. Комары находят людей в том числе по теплу человеческого тела и выдыхаемому углекислому газу, а также ориентируясь на сложный запах человеческого пота.

По словам ведущего автора исследования Мэттью Дедженнаро (Matthew DeGennaro) из Международного университета Флориды, на коже человека за счет ее микробиома больше молочной кислоты, чем на коже других позвоночных, и последние полвека ученые предполагали, что именно молочная кислота в сочетании с углекислым газом может привлекать комаров, которые предпочитают людей другим жертвам. Однако теперь Дедженнаро и его группе удалось показать, как работает этот механизм у комаров.

С помощью метода генетического редактирования CRISPR/Cas9 ученые нарушили работу генов, кодирующих белок ионотропного рецептора IR8a.

Исследователи проверили, не имело ли генетическое редактирование нежелательных побочных эффектов: тесты подвижности комаров (подсчет того, сколько раз они пересекают инфракрасный луч в камере наблюдений) и их питания (комаров кормили сахарным сиропом через тонкую трубочку) показали, что по поведению мутанты ничем не отличаются от диких родственников.

Однако получившихся самок-мутантов больше не привлекала молочная кислота в человеческом поте в сочетании с углекислым газом — ученые показали, что комары полностью потеряли к ней чувствительность. При этом чувствительность к другим компонентам человеческого пота у них сохранилась.

В одном эксперименте 15 человек помещали руки в специальные камеры, где комары могли их видеть и чувствовать запах, подлетать ближе, но не кусать: в таких условиях мутанты без IR8a в два раза реже подлетали к добровольцам, чем дикие комары. В другом эксперименте добровольцы 12 часов носили нейлоновые рукава, которыми ученые собирали пот — к этим рукавам комары-мутанты тоже летели неохотно.

Как отмечается в статье, ученым удалось показать, что функции IR8a не могут выполнять другие элементы обонятельной системы комара и что он необходим для успешного поиска жертвы. При этом для того, чтобы понять, действительно ли именно IR8a вынуждает комаров предпочитать людей другим позвоночным, потребуются дополнительные исследования.

Биолог университета штата Вашингтон Джефф Риффелл, с которым беседовала радиостанция NPR, назвал исследование «великолепным» и отметил, что теперь, возможно, удастся создать репеллент, блокирующий работу этого механизма у комаров. Лора Дюваль из Рокфеллерского университета в Нью-Йорке добавила, что, хотя блокировка лишь одного из множества способов, которыми комары вычисляют людей, скорее всего, не сделает такой репеллент стопроцентно эффективным, результаты ученых можно использовать при разработке ловушек для комаров, лучше имитирующих запах человека.

Ольга Добровидова