Химический состав организма определяет, на кого какие комары будут нападать 

Фото из открытых источников

Комары не рассматривают каждого человека как одинаково привлекательную добычу. Самки комаров используют углекислый газ, тепло тела, влажность, визуальные сигналы и запах тела для поиска крови, но запах человека сильно различается у разных людей.

Новое исследование трех видов комаров показало, что привлекательность также зависит от самого комара. Результаты исследования опубликованы в журнале iScience.

Среди 119 взрослых участников исследование ни один не был признан наиболее привлекательным для всех трех видов комаров, что говорит об отсутствии универсального магнита для комаров.

Исследовательская группа изучила комаров Aedes aegypti,  Aedes albopictus, также называемого азиатским тигровым комаром, и Culex quinquefasciatus, южного домашнего комара. Эти виды могут распространять вирусы, связанные с лихорадкой денге, вирусом Зика, желтой лихорадкой и вирусом Западного Нила.

Исследователи из Флоридского международного университета (FIU) сравнили реакцию всех трех видов животных на одних и тех же людей. Затем они сопоставили эти реакции с химическими веществами, выделяемыми кожей, и бактериями, обитающими на ней.

«Выделение компонентов человеческого запаха, которые привлекают или отпугивают комаров, может привести к разработке новых стратегий борьбы с болезнями, передаваемыми переносчиками», — отметил Мэтью ДеДженнаро, нейрогенетик и директор Института биомолекулярных наук в Университете Флориды.

В исследовании приняли участие 119 человек в возрасте от 18 до 59 лет из района Майами. Для исследования комаров Aedes aegypti и Aedes albopictus каждый участник помещал предплечье внутрь ольфактометра — устройства, которое в контролируемых условиях передает запахи комарам. Команда подсчитала, сколько самок комаров попало в ловушку-приманку.

Участников попросили не принимать душ накануне визита и воздержаться от использования ароматизированных средств по уходу за кожей. 

Обычно Culex quinquefasciatus ищет кровь после наступления темноты, поэтому участники эксперимента носили нейлоновые рукава от 12 до 16 часов, чтобы собрать запах тела для последующего ночного тестирования.

«Когда мы начинали исследование, мы не ожидали, что представители этого вида будут отдавать предпочтение разным людям», — сказала соавтор исследования Кейли Марреро. «Меня очень удивило, что у каждого вида есть свой уникальный микробный профиль, который они используют в качестве ориентира».

Представители трех видов по-разному оценивали людей. Некоторые участники были очень привлекательны для более чем одного вида, но никто не входил в число 10 процентов самых привлекательных для всех трех. Некоторые люди также привлекли относительно небольшое количество комаров нескольких видов, но никто не получил низких оценок по всем трем показателям.

Комары Aedes aegypti и Aedes albopictus продемонстрировали лишь слабую взаимосвязь в том, как они ранжировали участников. Сравнения с участием Culex quinquefasciatus показали еще меньшее сходство, что подтверждает идею о том, что каждый вид реагирует на свой собственный набор сигналов человека.

У комара Aedes aegypti также наблюдалась небольшая половая разница. Средняя привлекательность для него составила 91,5% для самцов и 87,4% для самок, в то время как у двух других видов существенных половых различий не наблюдалось.

Человеческий запах — это не один запах. Он содержит более 1000 летучих органических соединений, которые представляют собой небольшие химические вещества, способные покидать кожу и попадать в воздух.

Многие из этих соединений образуются в результате взаимодействия пота, кожного сала и микробиома кожи — сообщества бактерий и других мельчайших организмов, которые обычно обитают на теле. Эти микробы способны превращать практически не имеющие запаха кожные выделения в химические вещества, переносимые по воздуху, которые могут обнаруживать комары.

Группа исследователей выявила 246 групп бактерий среди участников исследования, но только одна из них присутствовала у каждого человека.

«Это очень хорошо согласуется с различиями в кожной микрофлоре и запахах», — сказал Мэтью ДеДженнаро. «Теперь мне ясно, что микробиом нашей кожи определяет наш человеческий запах. Каждый вид нашел свой собственный способ расшифровать этот запах».

Химические процессы, связанные с привлечением, различались для каждого вида.

У комаров Aedes aegypti высокая привлекательность была связана главным образом с меньшим количеством нескольких запахов кожи, в то время как только одно измеренное соединение было более распространено в группе с высокой привлекательностью.

У комара Aedes albopictus наблюдалась иная картина. У людей, привлекавших больше этих комаров, наблюдался более высокий уровень ряда химических веществ в воздухе, включая кетоны — широкий класс соединений, которые могут влиять на запах, а также химические вещества, связанные с запахами, напоминающими запахи растений.

Culex quinquefasciatus следовал другой химической схеме. Некоторые соединения были более распространены у людей, которые привлекали много комаров, в то время как другие появлялись в более высоких концентрациях у людей, которые привлекали меньше комаров.

Эти данные не доказывают, что какое-либо отдельное химическое вещество делает человека привлекательным или отталкивающим. Для того чтобы показать, изменяют ли эти химические вещества поведение комаров напрямую, потребуются контролируемые эксперименты.

Состав бактерий также различался между группами с высокой и низкой привлекательностью.

У людей, которых сильно привлекали комары Aedes aegypti, было больше бактерий из групп, включающих стафилококки, в то время как некоторые бактерии рода Pseudomonas встречались чаще у людей со слабой привлекательностью.

Комар Aedes albopictus был связан с другой группой кожных бактерий.

Для Culex quinquefasciatus ни один вид бактерий не был значительно более многочисленным в группе с высокой привлекательностью, в то время как Actinomyces oris чаще встречался в группе с низкой привлекательностью.

Эти результаты позволяют предположить, что кожные микробы могут влиять на привлекательность посредством запахов, которые они помогают производить. Однако результаты не показывают, что изменение бактериальной флоры кожи человека может достоверно изменить вероятность укуса.

Эксперименты проводились в контролируемой лабораторной установке, где комары реагировали на одного человека или образец запаха за раз. В ходе эксперимента не проверялось, выберет ли комар одного человека, если несколько человек находятся рядом.

В экспериментах с комарами Culex  quinquefasciatus  использовались запахи, собранные на нейлоновых рукавах, вместо живых рук. Авторы считают это полезным приближением, но это не то же самое, что тестирование комаров непосредственно на живом человеке.

Реакции комаров Aedes albopictus и Culex quinquefasciatus были более разнообразными, чем реакции комаров Aedes aegypti. Необходимы дополнительные лабораторные и полевые исследования, а размер выборки был недостаточен для того, чтобы сделать однозначные выводы о расовой или этнической принадлежности.

Полученные результаты могут помочь исследователям сосредоточиться на химических веществах, вызывающих запахи, или на бактериях, обитающих на коже, которые связаны с определенным видом комаров. Это в конечном итоге может послужить основой для разработки репеллентов или других методов борьбы с комарами, учитывающих их наиболее важные сенсорные предпочтения в конкретном регионе.

На данный момент результаты показывают, что привлекательность для комаров не является просто неизменной характеристикой человека. Это зависит от того, какой вид комаров распознает запах, и, похоже, каждый вид по-своему интерпретирует человеческий запах.