mug Het gevaarlijkste dier ter wereld. Meer dan een miljoen doden jaarlijks naar Door muggen overgedragen ziektenInclusief malaria-geel KoortsDengue-koorts, Zika- en Chikungunya-koorts.
De manier waarop muggen hun gastheren opzoeken en zich ermee voeden, is een belangrijke factor in hoe het virus zich in de natuur verspreidt. Muggen verspreiden ziekten door als hun vector te fungeren virussen Andere ziekteverwekkers: Muggen die een persoon steken met een virus, kunnen het virus krijgen en doorgeven aan de volgende persoon die ze bijt.
Voor immunologen en onderzoekers van infectieziekten Zoals ikEen beter begrip van de interactie van het virus met een gastheer kan nieuwe strategieën opleveren voor het voorkomen en behandelen van door muggen overgedragen ziekten.
in ons gebied Een recent gepubliceerde studieen mijn collega’s en wij ontdekten dat sommige virussen de lichaamsgeur van een persoon kunnen veranderen om aantrekkelijker te zijn voor muggen, wat leidt tot meer beten waardoor het virus zich kan verspreiden.
Virussen veranderen gastheergeuren om muggen aan te trekken
Muggen identificeren via hen een potentiële gastheer Verschillende zintuiglijke prikkelszoals jouw Lichaamstemperatuur en de Kooldioxide voortkomen uit je adem.
Geuren spelen ook een rol. Uit eerder laboratoriumonderzoek bleek dat muizen malaria- Het heeft veranderingen in de geur die het aantrekkelijker maakt voor muggen.
Met dit in gedachten vroegen mijn collega’s en ik me af of andere door muggen overgebrachte virussen, zoals dengue en zika, ook de geur van een persoon konden veranderen om het aantrekkelijker te maken voor muggen, en of er een manier was om deze veranderingen te voorkomen.
Om dit te onderzoeken, plaatsten we muizen die besmet waren met dengue-virus of Zika-virus, niet-geïnfecteerde muizen en muggen in een van de drie armen in een glazen kamer. Toen we luchtstroom door muizenkamers toepasten om hun geuren op muggen te richten, ontdekten we dat meer muggen ervoor kozen om naar geïnfecteerde muizen te vliegen dan naar niet-geïnfecteerde muizen.
We hebben CO uitgesloten als reden voor de aantrekkingskracht van muggen op geïnfecteerde muizen, omdat muizen die besmet zijn met Zika minder CO2 uitstoten dan niet-geïnfecteerde muizen, muizen geïnfecteerd met dengue de emissieniveaus niet veranderden.
Evenzo hebben we lichaamstemperatuur uitgesloten als een potentiële attractie wanneer muggen geen onderscheid maakten tussen muizen met verhoogde of normale lichaamstemperatuur.
Vervolgens evalueerden we de rol van lichaamsgeuren bij het vergroten van de aantrekkingskracht van muggen op geïnfecteerde muizen.
Na het plaatsen van een filter in de glazen kamers om te voorkomen dat rattengeuren de muggen bereiken, ontdekten we dat het aantal muggen dat naar geïnfecteerde en niet-geïnfecteerde muizen vloog vergelijkbaar was.
Dit suggereert dat er iets was met de geuren van geïnfecteerde muizen die muggen naar zich toe trokken.
Voor geurbepaling hebben we 20 verschillende gasvormige chemische verbindingen geïsoleerd uit de geur die wordt uitgestoten door geïnfecteerde muizen. Hiervan vonden we er drie die een significante respons in muggenantennes stimuleren.
Toen we deze drie verbindingen op de huid van gezonde muizen en op de handen van menselijke vrijwilligers aanbrachten, was er slechts één, acetofenon, trok meer muggen aan dan de controlegroep. We ontdekten dat geïnfecteerde muizen 10 keer meer acetofenon produceerden dan niet-geïnfecteerde muizen.
Evenzo ontdekten we dat geuren verzameld uit de oksels van denguepatiënten meer acetofenon bevatten dan die van gezonde proefpersonen.
Toen we de geuren van een dengue-patiënt op de hand van de ene vrijwilliger en de geur van een gezond persoon op de andere aanbrachten, werden muggen meer aangetrokken door de hand met dengue-geuren.
Deze resultaten geven aan dat de dengue- en Zika-virussen de hoeveelheid acetofenon die door hun gastheren wordt geproduceerd en afgegeven, kunnen verhogen, waardoor ze aantrekkelijker worden voor muggen. Wanneer niet-geïnfecteerde muggen deze aantrekkelijke gastheren bijten, kunnen ze anderen blijven bijten en het virus verder verspreiden.
Hoe verhogen virussen de productie van acetofenon?
Vervolgens wilden we weten hoe virussen de hoeveelheid muggenaantrekkende acetofenon die door hun gastheren wordt geproduceerd, verhogen.
acetofenonbehalve dat het een chemische stof is die vaak als ingrediënt wordt gebruikt geur In parfums is het ook een metabolisch bijproduct dat wordt geproduceerd door bepaalde bacteriën die op de huid en in de darmen van zowel mensen als muizen leven. Dus vroegen we ons af of het iets te maken had met veranderingen in het type bacteriën op de huid.
Om dit idee te testen, hebben we de huid of darmbacteriën van geïnfecteerde muizen verwijderd voordat ze werden blootgesteld aan muggen.
Terwijl muggen zich nog steeds meer aangetrokken voelden tot muizen die besmet waren met verarmde darmbacteriën dan tot niet-geïnfecteerde muizen, werden muggen minder aangetrokken door muizen die besmet waren met verarmde huidbacteriën.
Deze resultaten geven aan dat de huidmicroben een primaire bron van acetofenon zijn.
Toen we de samenstelling van huidbacteriën van geïnfecteerde en niet-geïnfecteerde muizen vergeleken, ontdekten we dat een veelvoorkomend type staafvormige bacteriën, moeilijkwas een belangrijke producent van acetofenon en verhoogde het aantal geïnfecteerde muizen aanzienlijk.
Dit betekent dat de dengue- en Zika-virussen de geur van hun gastheer konden veranderen door het microbioom van de huid te veranderen.
Verminder geuren die muggen aantrekken
Ten slotte vroegen we ons af of er een manier was om deze verandering in geuren te voorkomen.
We vonden een mogelijke optie toen we merkten dat geïnfecteerde muizen verminderde niveaus hadden van een belangrijk antimicrobieel molecuul geproduceerd door huidcellen, RELMα genaamd. Dit geeft aan dat de dengue- en Zika-virussen de productie van dit molecuul hebben onderdrukt, waardoor muizen vatbaarder zijn voor infecties.
Vitamine A Van de verwante chemische verbindingen is bekend dat ze de RELMα-productie krachtig verhogen. Dus we voedden een vitamine Derivaat van geïnfecteerde muizen gedurende een paar dagen en kwantificering van RELMα en moeilijk Bacteriën gevonden op hun huid en vervolgens blootgesteld aan muggen.
We ontdekten dat geïnfecteerde muizen die werden behandeld met een vitamine A-derivaat in staat waren om de RELMα-spiegels te herstellen naar die van niet-geïnfecteerde muizen, en ook om de hoeveelheid RELMα te verminderen. moeilijk bacteriën op hun huid. Muggen werden ook niet meer aangetrokken door deze geïnfecteerde behandelde muizen dan door de niet-geïnfecteerde muizen.
Onze volgende stap is om deze bevindingen bij mensen te repliceren en uiteindelijk toe te passen wat we leren op patiënten. Vitamine A-tekort Het is gebruikelijk in ontwikkelingslanden. Dit is met name het geval in Afrika bezuiden de Sahara en Zuidoost-Azië, waar door muggen overgedragen virale ziekten veel voorkomen.
Onze volgende stappen zijn om te onderzoeken of vitamine A in de voeding of zijn derivaten de aantrekkingskracht van muggen op mensen die besmet zijn met Zika en dengue kunnen verminderen, waardoor door muggen overgedragen ziekten op de lange termijn kunnen worden verminderd.
Binghua WangUniversitair Docent Immunologie, Universiteit van Connecticut.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Gesprek Onder een Creative Commons-licentie. Lees de origineel artikel.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”