Istraživači grade arenu za testiranje komaraca da bi otkrili kako nas pronalaze na velikim udaljenostima

Istraživači grade arenu za testiranje komaraca da bi otkrili kako nas pronalaze na velikim udaljenostima

Znamo mnogo o preferencijama komaraca izbliza, ali kako nas komarci pronalaze sa udaljenosti do sto metara? Koristeći otvorenu arenu za testiranje veličine klizališta u Zambiji, istraživači su otkrili da je miris ljudskog tela kritičan za ponašanje komaraca u potrazi za domaćinima na velikim udaljenostima. Tim je takođe identifikovao specifične komponente mirisa tela u vazduhu koje bi mogle da objasne zašto su neki ljudi privlačniji komarcima od drugih.

Većina studija o preferencijama komaraca izvedena je u zatvorenim laboratorijskim uslovima koji verovatno ne predstavljaju iskustvo komaraca u divljini. Da bi testirali kako afrički malarični komarac Anopheles gambiae locira i bira ljudske domaćine u velikoj i realističnijoj prostornoj skali, istraživači sa Instituta za istraživanje malarije Johns Hopkins Bloomberg škole i Macha Research Trust udružili su se kako bi izgradili arenu za testiranje od 1.000 m 3 u Čomski okrug, Zambija.

„Ovo je najveći sistem za procenu olfaktorne preferencije bilo kog komarca na svetu“, kaže neuronaučnik Dijego Giraldo, postdoktorski saradnik na školi javnog zdravlja Džon Hopkins Blumberg, jedan od prvih autora studije. „I to je veoma zauzeto senzorno okruženje za komarce.“

Testna arena je sadržala prsten ravnomerno raspoređenih jastučića za sletanje koji su zagrejani do temperature ljudske kože (35ºC). Svake noći, istraživači su puštali 200 gladnih komaraca u arenu za testiranje i pratili njihovu aktivnost pomoću infracrvenih kamera za kretanje. Konkretno, zapazili su koliko često komarci sleću na svaku od podloga za sletanje (što je dobar znak da su spremni da ugrizu). Video snimak komaraca Anopheles gambiae koji sleću na zagrejanu podlogu koja je zamamljena mirisom ljudskog tela i osvetljena infracrvenim LED diodama.

Prvo, tim je uporedio relativni značaj toplote, CO 2 i mirisa ljudskog tela za privlačenje komaraca. Otkrili su da komarci nisu bili privučeni zagrejanim jastučićima za sletanje osim ako nisu bili mamci sa CO 2 , ali je miris ljudskog tela bio privlačniji mamac od samog CO 2.

Zatim je tim testirao izbirljivost komaraca. Da bi to uradili, šestoro ljudi je spavalo u šatorima za jednu osobu oko arene tokom šest uzastopnih noći, a koristili su prenamenjene kanale za klimatizaciju da dovode vazduh iz svakog šatora – koji sadrži arome stanara koji spava – na zagrejane podloge za sletanje. Osim što su beležili preferencije komaraca, istraživači su sakupljali noćne uzorke vazduha iz šatora da bi karakterisali i uporedili komponente mirisa tela u vazduhu.

„Ovi komarci obično love ljude u satima pre i posle ponoći“, kaže viši autor i vektorski biolog Conor McMeniman, docent na Johns Hopkins Bloomberg školi javnog zdravlja i Johns Hopkins Institutu za istraživanje malarije. „Oni prate tragove mirisa i konvektivne struje koje izviru od ljudi, i obično će ući u domove i ujedati između 22 sata popodne i 2 sata ujutro. Želeli smo da procenimo preferencije mirisa komaraca tokom perioda vrhunca aktivnosti kada su napolju i aktivan i takođe proceni miris ljudi koji spavaju tokom istog vremenskog prozora.“

Otkrili su da su, iz noći u noć, neki ljudi bili privlačniji komarcima od drugih, a jedan od volontera, koji je imao upadljivo različit sastav mirisa od ostalih, stalno je privlačio vrlo malo komaraca.

Tim je identifikovao 40 hemikalija koje su emitovali svi ljudi, iako različitim brzinama. „Verovatno je mešavina specifična za odnos koju oni prate“, kaže analitička hemičarka Stefani Rankin-Terner, postdoktorski saradnik na Johns Hopkins Bloomberg školi javnog zdravlja, drugi prvi autor studije. „Još uvek ne znamo tačno koji aspekt kožnih sekreta, mikrobnih metabolita ili emisija iz daha zaista pokreće ovo, ali se nadamo da ćemo to moći da shvatimo u narednim godinama.“

Iako je profil mirisa svake osobe varirao od noći do noći, istraživači su pronašli neke stabilne obrasce. Ljudi koji su bili privlačniji komarcima dosledno su emitovali više karboksilnih kiselina, koje verovatno proizvode mikrobi kože. Nasuprot tome, osoba koja je bila najmanje privlačna za komarce emitovala je manje karboksilnih kiselina, ali je otprilike utrostručila količinu eukaliptola, jedinjenja koje se nalazi u mnogim biljkama; istraživači pretpostavljaju da povišeni nivoi eukaliptola mogu biti povezani sa ishranom osobe.

Istraživači su bili iznenađeni koliko efikasno komarci mogu da lociraju i biraju između potencijalnih ljudskih obroka u ogromnoj areni. „Kada vidite da se nešto pomerilo iz malog laboratorijskog prostora gde su mirisi upravo tamo, a komarci ih i dalje pronalaze na ovom velikom otvorenom prostoru na polju u Zambiji, to zaista pokazuje koliko su moćni ovi komarci kao tragači za domaćinima“, kaže Rankin-Turner.

Rad je objavljen 19. maja u časopisu Current Biology.