Ученые определили запаховые молекулы, нарушающие способность комаров находить хозяев

Самки комаров — переносчики смертельных болезней, таких как малярия, лихорадка денге и желтая лихорадка, ежегодно уносящих миллионы жизней.

Для поиска людей, чтобы укусить и распространить болезнь, комары используют выдыхаемый углекислый газ (CO2) как ключевую подсказку. Нарушение работы механизма обнаружения CO2 у комаров — давняя цель для контроля распространяемых ими болезней.

Анандашанкар Рэй, доцент энтомологии Калифорнийского университета в Риверсайде, и его коллеги сообщают в выпуске журнала Nature от 2 июня, что они определили в лаборатории и в полуполевых испытаниях в Африке три класса летучих запаховых молекул, которые могут серьезно нарушить или полностью вывести из строя механизм обнаружения CO2 у комаров.

Исследование охватывает три самых опасных вида комаров:

  • Anopheles gambiae (переносчик малярии)
  • Aedes aegypti (переносчик лихорадки денге и желтой лихорадки)
  • Culex quinquefasciatus (переносчик филяриатоза и вируса Западного Нила)

Обнаруженные молекулы воздействуют на рецепторы CO2 комаров, расположенные в небольших придатках, похожих на антенны (максиллярные щупики), рядом с ротовым аппаратом.

Три класса запаховых молекул:

  • Ингибиторы: Молекулы, такие как гексанол и бутаналь, которые подавляют рецептор CO2 у комаров и мух.
  • Имитаторы: Молекулы, такие как 2-бутанон, которые имитируют CO2 и могут использоваться как приманки в ловушках для отвлечения комаров от людей.
  • "Ослепляющие" молекулы: Молекулы, такие как 2,3-бутандион, которые вызывают сверхдлительную активацию нейронов, чувствительных к CO2, эффективно "ослепляя" комаров и выводя из строя их механизм обнаружения CO2 на несколько минут.

"Эти химические вещества предлагают мощные преимущества в качестве потенциальных инструментов для сокращения контактов комаров с человеком и могут привести к разработке новых поколений репеллентов и приманок", — сказал Рэй.

Результаты испытаний

  • Лаборатория: Краткое воздействие смеси из четырех запахов (2,3-бутандион, 1-гексанол, 1-бутаналь и 1-пентаналь) активировало нейроны, чувствительные к CO2, минимум на 5,5 минут, что сильно снижало реакцию комаров на последующие стимулы CO2.
  • Аэродинамическая труба: После воздействия смесью полет комаров к источникам CO2 в аэродинамической трубе нарушался.
  • Полевые испытания (Кения): В большой теплице с двумя хижинами, содержащими ловушки с CO2, в одну хижину добавили источник "ослепляющей" смеси. В эту хижину попали лишь единичные комары.

    "Большинство комаров были ослеплены смесью, и их поведение было нарушено, так что они не могли обнаружить ловушку с CO2", — объяснил Рэй. В контрольной хижине (только с CO2) такого нарушения не наблюдалось.