Как вирусите могат да променят миризмата ви, за да ви направят по-привлекателни за комарите | Здраве

Комарите са най-смъртоносните животни в света. Повече от един милион смъртни случая годишно се дължат на болести, пренасяни от комари, включително малария, жълта треска, треска денга, Зика и треска чикунгуня. (Прочетете също: Пазете се от тези често срещани мусонни заболявания; експертни съвети за предотвратяването им)

Начинът, по който комарите търсят и се хранят с гостоприемниците си, е важен фактор за това как вирусът циркулира в природата. Комарите разпространяват болести, като действат като носители на вируси и други патогени: комар, който ухапе човек, заразен с вирус, може да придобие вируса и да го предаде на следващия човек, когото ухапе.

За имунолози и изследователи на инфекциозни заболявания като мен по-доброто разбиране на това как вирусът взаимодейства с гостоприемника може да предложи нови стратегии за предотвратяване и лечение на болести, пренасяни от комари. В нашето наскоро публикувано проучване моите колеги и аз открихме, че някои вируси могат да променят телесната миризма на човек, за да бъде по-привлекателна за комарите, което води до повече ухапвания, които позволяват на вируса да се разпространява.

Вирусите променят миризмите на гостоприемника, за да привлекат комари

Комарите откриват потенциален гостоприемник чрез различни сензорни сигнали, като телесната ви температура и въглеродния диоксид, отделян от дъха ви. Миризмите също играят роля. Предишни лабораторни изследвания показват, че мишките, заразени с малария, имат промени в миризмите, които ги правят по-привлекателни за комарите. Имайки това предвид, моите колеги и аз се чудехме дали други вируси, пренасяни от комари, като денга и зика, също могат да променят миризмата на човек, за да го направят по-привлекателен за комарите, и има начин да се предотвратят тези промени.

За да проучим това, поставихме мишки, заразени с вируса на денга или зика, незаразени мишки и комари в едно от трите рамена на стъклена камера. Когато приложихме въздушен поток през камерите на мишките, за да насочи миризмите им към комарите, открихме, че повече комари предпочитат да летят към заразените мишки, отколкото към незаразените мишки.

Изключихме въглеродния диоксид като причина комарите да бъдат привлечени от заразени мишки, тъй като докато заразените със Zika мишки отделят по-малко въглероден диоксид от незаразените мишки, заразените с денга мишки не променят нивата на емисиите. По същия начин изключихме телесната температура като потенциален атрактант, когато комарите не разграничиха мишките с повишена или нормална телесна температура.

След това оценихме ролята на телесната миризма в повишеното привличане на комари към заразени мишки. След като поставихме филтър в стъклените камери, за да предотвратим миризмите на мишки да достигнат до комарите, открихме, че броят на комарите, летящи към заразени и незаразени мишки, е сравним. Това предполага, че е имало нещо в миризмите на заразените мишки, което е привлякло комарите към тях.

За да идентифицираме миризмата, ние изолирахме 20 различни газообразни химически съединения от миризмата, излъчвана от заразените мишки. От тях открихме, че три стимулират значителна реакция в антените на комарите. Когато приложихме тези три съединения върху кожата на здрави мишки и върху ръцете на хора доброволци, само едно, ацетофенон, привлече повече комари от контролната. Открихме, че заразените мишки произвеждат 10 пъти повече ацетофенон от незаразените мишки.

По същия начин открихме, че миризмите, събрани от подмишниците на пациенти с денга, съдържат повече ацетофенон, отколкото тези на здрави хора. Когато приложихме миризмите на пациенти с денга от една страна към доброволец и миризмата на здрав човек от друга страна, комарите постоянно бяха по-привлечени от ръцете с миризми на денга.

Тези резултати предполагат, че вирусите на денга и Зика са в състояние да увеличат количеството ацетофенон, което техните домакини произвеждат и излъчват, което ги прави още по-привлекателни за комарите. Когато незаразените комари ухапят тези привлекателни гостоприемници, те могат да продължат да хапят други хора и да разпространят вируса още повече.

Как вирусите увеличават производството на ацетофенон

След това искахме да разберем как вирусите увеличават количеството ацетофенон, привличащ комарите, произведен от техните гостоприемници. Ацетофенонът, освен че е химикал, който обикновено се използва като аромат в парфюми, също е метаболитен страничен продукт, който обикновено се произвежда от определени бактерии, живеещи по кожата и в червата на хора и мишки. Така че се чудехме дали има нещо общо с промените във вида на бактериите, присъстващи на кожата.

За да тестваме тази идея, премахнахме кожни или чревни бактерии от заразени мишки, преди да ги изложим на комари. Докато комарите бяха още по-привлечени от мишки, заразени с изчерпани чревни бактерии, в сравнение с незаразените мишки, те бяха значително по-малко привлечени от мишки, заразени с изчерпани кожни бактерии. Тези резултати предполагат, че кожните микроби са основен източник на ацетофенон.

Когато сравнихме кожните бактериални състави на заразени и неинфектирани мишки, ние установихме, че общ тип пръчковидна бактерия, Bacillus, е основен производител на ацетофенон и има значително увеличен брой при заразените мишки. Това означава, че вирусите на денга и зика са в състояние да променят миризмата на своя гостоприемник, като променят микробиома на кожата.

Намалете миризмите, привличащи комарите

Накрая се чудехме дали има начин да предотвратим тази промяна в миризмите.

Открихме потенциален вариант, когато наблюдавахме, че заразените мишки показват намалени нива на важна молекула, бореща се с микробите, произведена от кожни клетки, наречена RELMα. Това предполага, че вирусите на денга и Зика потискат производството на тази молекула, което прави мишките по-податливи на инфекция.

Известно е, че витамин А и свързаните с него химикали силно стимулират производството на RELMα. Така че дадохме производно на витамин А на заразени мишки за няколко дни и измерихме количеството RELMα и Bacillus бактерии, присъстващи върху кожата им, след което ги изложихме на комари. Ние открихме, че заразените мишки, третирани с производното на витамин А, са успели да възстановят своите нива на RELMα до тези на неинфектирани мишки, както и да намалят количеството Bacillus бактерии върху кожата им. Комарите също не са привлечени от тези третирани заразени мишки повече, отколкото от незаразените мишки.

Следващата ни стъпка е да възпроизведем тези резултати при хората и в крайна сметка да приложим наученото при пациентите. Дефицитът на витамин А е често срещан в развиващите се страни. Такъв е особено случаят в Субсахарска Африка и Югоизточна Азия, където преобладават вирусни заболявания, пренасяни от комари. Следващите ни стъпки са да определим дали хранителният витамин А или неговите производни могат да намалят привличането на комари за хора, заразени със Зика и денга, и впоследствие да намалят болестите, пренасяни от комари, в дългосрочен план.

От Penghua Wang, асистент по имунология, Университет на Кънектикът

Следвайте още истории във Facebook и Twitter

Тази история е публикувана от емисия с новини без редакции на текст. Сменено е само заглавието.

.

Add Comment