Защо комарите винаги успяват да ни намерят
Постоянното бръмчене на комара е извънредно досадно, само че по-важното – в доста случаи то може да е и саундтракът на смъртоносна болест. Aedes aegypti, тип, който придвижва патогените, причиняващи жълта тресчица, денга и чикунгуня, има изключително неутолим вкус за хората. Сега откривателите откриват, че способността на женските Ae. aegypti да намират хора е в действителност по-сложна, в сравнение с се предполагаше.
Проучването, оповестено в списанието Cell, оповестява, че комарите могат да имат (по-точно експресират) голям брой хеморецептори във всеки от невроните си, което им подсигурява, че могат да ни надушат без значение в каква среда сме.
В продължение на десетилетия учените одобряват, че обособените обонятелни неврони могат да експресират единствено един хеморецептор. Поне по този начин наподобява работят нещата при хора и мишки – взаимоотношенията сред хромозомите подсигуряват, че единствено един ген на рецептора за миризми се експресира на неврон. Изследването обаче открива, че този принцип „ един рецептор-един неврон “ не се отнася за Ae. aegypti.
„ Много изчерпателната “ и „ доста вълнуваща “ публикация „ ни демонстрира, че нервната система на комарите не следва разпоредбите, които чакаме “, споделя Лаура Дювал, откривател на държанието на комарите от Колумбийския университет, която не е взела участие в изследването, само че е работила като постдокторант в лабораторията на съавтора на проучването Лесли Восхал, невробиолог, в университета Рокфелер.
„ Обонятелната система е доста по-адаптивна и доста по-променлива, в сравнение с си мислехме “, споделя Кристофър Потър, невролог от университета Джон Хопкинс, който също не е взел участие в проучването. „ Това е необикновено проучване, тъй като трансформира догмата за метода, по който смятахме, че работи обонянието на насекомите.
Комарите имат три типа рецептори, които оказват помощ при надушването на хора: одорантни рецептори (ОР), които откриват алкохоли и алдехиди; йонотропни рецептори (ЙР), които реагират на киселини и амини; и сходни на вкусовите рецептори, които откриват CO2 в дъха ни. Те се показват от неврони в антените на насекомото и в максиларните му палпи – дребни добавки покрай устата му. Ранните проучвания допускат, че всеки неврон експресира единствено един вид рецептор и че всички неврони, експресиращи съответен рецептор, се свързват със специфичен обонятелен нервозен клъстер (наречен гломерул) в антенния лоб на мозъка на комара.
Има обаче и догатки, че обонянието на комарите може да е по-сложно, споделя Маргарет Хере от университета Рокфелер, съавторка на публикацията, която преди този момент е била студентка в лабораторията на Восхал. Групата на Восхал към този момент бе разкрила, че когато откривателите отстранен одорантните или йонотропните рецептори, „ които смятахме, че ще бъдат значими за насекомите, с цел да усетят миризмата на хора, те към момента можеха да я усетят… Това беше в действителност объркващо за нас, а и разочароващо. “
Мъжки (вляво) и женски (в средата и вдясно)
Поради тези открития, откривателите се пробват да схванат по какъв начин тъкмо Ae. aegypti толкоз добре усеща и наблюдава хората. За задачата те вършат набор от опити, с цел да прегледат обонятелните неврони, в това число РНК in situ хибридизация и едноядрено РНК секвениране за изясняване на генната експресия, оцветяване на антитела за оценка на наличието на протеини и електрофизиологичен запис от обособени антенни сензорни структури (сенсили) за проучване на невронната функционалност.
Тази трудност продължава в мозъка, открива екипът. „ При комарите видяхме тази комплексност да продължава и в мозъка им “, споделя Хере, като обособените гломерули на антенния лоб получават обонятелна информация от голям брой типове рецептори. Именно това припокриване в гломерулите, както и коекспресията на рецепторите, може да е повода комарите в предходни опити да не престават да подушват хората, даже когато един вид рецептор липсва или не действа.
Дювал хвали проучването, че е изключително изчерпателно, само че отбелязва, че „ то не е първото, което излага концепцията, че това, което четем в учебниците, може да е прекомерно просто… Това е част от нова група проучвания, които в действителност провокират този обичаен мироглед. “ И фактически – екипът на Потър неотдавна заяви, че плодовите мушици по сходен метод коекспресират обонятелни рецептори.
Въпреки че наподобява, че обонянието на комарите работи по друг метод от предстоящото, „ разпоредбите за чувството на миризма при комари към момента са неписани “, споделя Хере, „ до момента в който не стартираме да разбираме какво усещат тези неврони, които показват голям брой рецептори. “
По-доброто схващане на обонятелната система на комарите може да хвърли светлина върху главните въпроси на неврологията, споделят специалисти пред The Scientist. Докато за Хере обонянието на комара може да бъде модел за схващане на това по какъв начин голям брой рецептори действат дружно в един неврон, Дювал се чуди по какъв начин тези ненадейно многофункционални обонятелни неврони въздействат на държанието на комарите.
Много e евентуално тези пренаписани правила да не се ползват единствено за обонянието на комарите и плодовите мушици, прибавя Потър. „ Аз мисля… че ще открием, че многорецепторните неврони се употребяват и в други обонятелни системи… може би, с цел да се направи неврона по-чувствителен към комплицирани миризми или… да може да реагира на доста значима миризма в околната среда.
Що се отнася до комарите, Потър спекулира, че съществуването на голям брой рецепторни видове на всеки неврон може да разреши Ae. aegypti да поддържат смъртоносното си привличане към хората. „ Може би комарите употребяват способността си да показват повече от един вид обонятелни рецептори по едно и също време, с цел да са сигурни, че постоянно ще могат да намерят гостоприемник “, споделя той. Резултатите „ могат да оказват помощ да се изясни за какво даже премахването на огромни елементи от тези сензорни системи към момента не съумява да наруши дейно способността на комарите да откриват гостоприемници “, склонен е Дювал.
„ Това изследване ни споделя, че комарите имат доста постоянна и непотребна система, евентуално за разкриване на хора “, прибавя тя. „ Така че може да се наложи да помислим дали да не вземем поради това изобретение, когато мислим за способи да блокираме комарите – те имат проект А, и проект Б, и проект В… “
