Кого найбільше люблять комарі та як з ними боротися, Brave Defender
Комари мають свої переваги. Одні з нас можуть просидіти цілий вечір біля озера без жодного укусу, а інших вони оточують цілими хмарами, залишаючи на шкірі десятки сверблячих пухирів. Вчені давно намагаються знайти основний фактор, який зумовлює те, що деякі люди притягують комарів як магніт. Наразі загадку частково розгадали вчені з Лондонського інституту гігієни та тропічної медицини під керівництвом Джеймса Логана (James Logan). Вони виявили, що ключову роль нашої привабливості для комарів грають деякі гени.
Гени, як магніт
Британські вчені вивчили взаємозв'язок між генами та інтенсивністю укусів комарів у ході експерименту за участю 18 пар однояйцевих близнюків з ідентичним набором генів та 19 пар різнояйцевих близнюків, гени яких відрізняються. (Деталі експерименту вони описали в спеціалізованому журналі PLOS One.) Вчені просили близнюків по черзі покласти руку в резервуар з комарами, а потім спостерігали, як комахи часто сідали на неї і кусали. Виявилося, що у разі однояйцевих близнюків комарі поводилися схоже: вони сідали їм на руки однаково часто. Але коли в резервуар поміщали руку різнояйцеві близнюки, поведінка комарів відрізнялася: на одного вони сідали частіше, а на іншого рідше. Така закономірність спостерігалася в усіх учасників експерименту. На думку вчених, це означає, що гени зумовлюють певний запах нашого тіла, і саме ці відмінності роблять нас більш менш привабливими для комарів.
Комар шукає жертву, користуючись інфрачервоним зором, що дозволяє знайти тепле тіло, і насамперед своїм феноменальним нюхом. «Своєю чутливістю до запахів комарі завдячують складній структурі вусиків, на яких розташовано75 різного типу нюхових рецепторів, що дозволяють відчувати мінімальну концентрацію ароматичних субстанцій, що виділяються, наприклад, з потом людини чи тварини», — пояснює професор Ігнатович.
Більш того, як довів біолог з Університету Нотр-Дам Зайнулабеуддін Сайєд (Zainulabeuddin Syed), велика частина комариного мозку зайнята блискавичною обробкою нюхових імпульсів. Завдяки цьому комахи можуть відчути запах жертви з відстані 30 метрів.
Зараз Джеймс Логан переконаний, що привабливість запаху зумовлена генетично, і що запах деяких людей діє як природний засіб, який відлякує комах. «Можливо, завдяки подальшим генетичним дослідженням ми виявимо гени, які відповідають за те, чи ми залучаємо комарів. Тоді вдасться розробити пігулку, яка посилить виробництво в організмі натурального відлякувача комарів», — каже вчений.
Бактерії та група крові
Поки гени і запахи, що ними кодуються, ученим ідентифікувати не вдалося. Є лише певні сліди, які можуть у майбутньому послужити розробці такого відлякуючого засобу. Тим часом дослідники встановили, що частково відповідальними за запах, що відлякує або приваблює комарів, можуть бути гени HLA, які керують нашою імунною системою і які, як з недавніх пір стало відомо, теж впливають на запах нашого тіла.
Вчені з ентомологічної лабораторії Вагенінгенського університету в Голландії вирішили з'ясувати, як комарі реагують на людей із різними варіантами HLA. Вони взяли проби запаху у 40 чоловік, попросивши їх потерти об стопу скляну намистину, на якій таким чином залишилися натуральні ароматичні субстанції, що виділяються з потом. Потім намистини розсипали в приміщенні з комарами, і вченіпростежили, на які з них комахи сідали охоче. Найчастіше вони вибирали сліди запаху, залишеного людьми з конкретним варіантом HLA. Хімічний аналіз показав, що в тих ароматичних слідах, які найбільше подобалися комарам, було більше молочної, 2-метилбутанової та міристинової кислоти, а також октанолу, у запаху ж непривабливих для комарів людей було виявлено більше речовини під назвою лимонен та кількох інших летких хімічних. з'єднань.
Комари чутливі також до вуглекислого газу, запаху якого людина не відчуває. Тому комахам подобаються люди зі швидким обміном речовин: їхня шкіра виділяє більше вуглекислого газу. А швидкий обмін речовин часто зумовлений генетично, як група крові, яка також, як з'ясовується, має для комах значення. Дослідження показали, що люди з першою групою крові (0) вдвічі привабливіші для комарів, ніж власники групи A (власники груп B та AB – знаходяться посередині). Вчені вважають, що кожна група крові людини пахне для комарів інакше, більш менш смачно, проте відповідні ароматичні субстанції виділити поки не вдалося. А їх може бути сотня.
Ситуацію додатково ускладнює факт, що частина запахів, які відлякують або приваблюють комах, виробляє не сам наш організм, а бактерії, що знаходяться на нашій шкірі, а їх кількість також залежить від генів господаря. Найбільше, як довели вчені з Вагенінгенського університету, комарі люблять шкіру, населену великими колоніями бактерій епідермального стафілококу, а найсильніше їх лякає шкіра, на якій переважає синьогнійна паличка.
На жаль, набір бактерій на нашій шкірі складно змінити (можливо, це вдалося зробити за допомогою мазі зі спеціальним складом). Ясноте, що чим більше на шкірі знаходиться бактерій, тим привабливішим ми стаємо для комарів. Так що якщо влітку комахи отруюють нам життя, варто навіть кожні кілька годин приймати душ із антибактеріальним милом, яке хоча б частково очистить шкіру від комах, що приваблюють, і захистить від укусів.
Як боротися з комарами
Поки лікарі не розберуть на найпростіші елементи всю мозаїку запахів нашого тіла і не навчаться змушувати наш організм виробляти натуральні відлякувачі комах, ми можемо користуватися хімічними речовинами, хоч їм далеко до ідеалу. Донедавна здавалося, що ефективною зброєю можуть служити препарати з діетилтолуамідом, сполукою, яка маскує природний запах комах. Наразі ми знаємо, що вони діють, але недовго. Комарі швидко звикають до них. Як показали раніше дослідження Джеймса Логана, комахи через кілька годин після першого контакту з препаратом починають його ігнорувати. Більше того, з'явилися комарі, які виробили стійкість проти запаху діетилтолуаміду: в їх генах відбулася мутація, завдяки якій рецептори цього запаху були заблоковані. Таких комах Джеймс Логан виявив серед представників виду Aedes aegypti — одного з найнебезпечніших, оскільки він переносить малярію та пропасницю денге.
Якщо гени комарів можуть мутувати таким чином, що комаха втрачає чутливість до певних ароматичних субстанцій, ймовірно, вдасться піти зворотним шляхом: «відключити» гени, які відповідають за відмінний нюх. Така ідея з'явилася у дослідників із Медичного інституту Ховарда Хьюза. Вони заблокували у комара ген Orco, який відповідає за сприйнятливість запахів. В результаті в мозку комах утворилося набагато менше нюхових.нейронів, ніж це буває зазвичай, а модифіковані комарі не реагували, зокрема, запах вуглекислого газу.
Але генетики йдуть ще далі і намагаються зробити комарів абсолютно нешкідливими, або, прямо кажучи, повністю їх знищити. Цього можна досягти, винищивши самок. Такі експерименти вже ведуться. "У лабораторіях розмножують комарів з модифікованим геном, який кодує фермент, що порушує X-хромосому", - розповідає професор Ігнатович. — У результаті світ з'являються одні самці. На волі вони запліднюють самиць, передаючи свою мутацію. У кожному наступному поколінні з'являється менше самок, а зрештою весь вид вимирає».
Однак у багатьох країнах такий метод викликає серйозні суперечки, оскільки передбачає впровадження у природу генномодифікованих істот та його розмноження. Але є і простіший спосіб. Ентомолог Кун Ян Чжу з китайського університету в Шаньсі та дослідники Університету штату Канзас намагаються впровадити в личинки комара нанонкапсули з двонитковою РНК, рибонуклеїновою кислотою, яка може впливати на активність генів у клітинах, включаючи або вимикаючи їх. Якщо порушити виробництво хітину, личинки не зможуть створити хітиновий покрив і загинуть або стануть уразливішими перед інсектицидами.
Схоже, що тільки така масована генетико-хімічна атака зможе звільнити нас від щорічної навали кровопивців.