Вие може наистина да сте магнит за комарите. Ето защо

Комарите обичат Ким Заринс. Предпочитанията на насекомите към Заринс, професор по английски в Държавния университет в Сакраменто, са толкова крайна, че 18-годишният ѝ син харесва да излиза навън с нея, защото тя служи като примамка и „той знае, че ще бъде в безопасност“, казва Заринс.

Сега “магнитите за комари” като Заринс помагат на учените да определят какво привлича тези жадни кръвопийци. И се появява нова надежда за облекчение.

Комарите са нещо повече от неудобство. Те могат да пренасят опустошителни болести като зика, денга, малария и западнонилска треска, които са отговорни за над един милион смъртни случая всяка година. И макар че в исторически план те са били по-разпространени в тропически климат, комарите, пренасящи болестотворни организми, разширяват обхвата си със затоплянето на планетата.

Комарите използват различни знаци, за да се насочат към целите си. Миризмата отличава хората от другите животни и някои комари са еволюирали да търсят нашия уникален аромат. От разстояние до 60 м те следват струите въглероден диоксид, които издишваме след всяко вдишване. Докато се приближават на няколко метра от нас, те усещат миризмите, излъчвани от краката, подмишниците и кожата ни. На около 15 м започват да ни виждат като тъмни силуети на фона на светлината. И накрая, вълни от топлина ги насочват към най-добрите места, на които да кацнат, докато вкусовите рецептори на краката им им помагат да решат къде да ухапят.

„Поразително е колко добри са комарите в това да ни откриват“, казва Диего Хиралдо, невролог от “Джон Хопкинс” и съавтор на проучване на университета „Джонс Хопкинс“ от 2023 г., характеризиращо профилите на човешки миризми, които привличат африканския комар (Anopheles gambiae), който предава малария. Изследването показва за първи път, че комарите могат да правят разлика между множество хора в пространство с размерите на ледена пързалка.

Арената, използвана в експеримента на Хиралдо, е свързана с осем палатки чрез въздуховоди, които насочват миризмите от обитателя на всяка палатка към черен, нагрят диск, разположен в експерименталното пространство. Инфрачервени камери улавят движенията на комарите, които кацат върху всеки диск. В хода на експеримента се установява, че има четири пъти по-голяма вероятност комарите да кацнат на диска, свързан със субект, който привлича най-много комари, в сравнение със субекта, който привлича най-малко. „Това просто навежда на мисълта, че дори в сложни ситуации с множество източници на миризма, комарите изглежда предпочитат някои хора пред други“, казва Хиралдо.

След това изследователите идентифицират химикалите в профила на миризмата на всеки субект, използвайки инструмент, който може да раздели газовете, съставляващи пробата, на нейните съставни части. „Човешката миризма обаче е невероятно сложна“, казва Стефани Ранкин-Търнър, химик от “Джон Хопкинс”, която участва в изследването. В човешките миризми „има много химически съединения, които никой досега не е класифицирал“. За да стеснят обхвата, изследователите се фокусират върху химикали, за които е известно, че изграждат човешкия аромат.

Анализът разкрива 15 съединения във въздуха, които присъстват в миризмите, произвеждани от всички участници в експеримента. Но концентрациите на тези различни химикали е това, което определя вероятността да бъдат ухапани от комарите. „Ако има съединение, което комарите наистина обичат и един човек излъчва много от него, то това има потенциала да го направи по-привлекателен за комарите“, казва Ранкин-Търнър.

Комарите са особено привлечени от карбоксилните киселини, клас мастни киселини, открити в човешката пот, чийто аромат понякога се сравнява с гранясало масло или сирене, потвърждавайки по-ранна работа, демонстрираща подобно предпочитание при друг вид комари. Ние произвеждаме тези киселини в нашия себум, мастния слой, който предпазва кожата ни, но те също се образуват, когато полезните микроби, живеещи на повърхността на кожата ни, усвояват нашите секрети.

Насекомите са привлечени и от ацетоин, който също се произвежда от кожни микроби. „Така че, определено изглежда, че кожният микробиом играе голяма роля в това как миришем и колко сме привлекателни“ за комарите, казва Ранкин-Търнър.

И докато фактори като бременност, заболяване или това, което ядем и пием, могат да повлияят на аромата ни, някои от характеристиките му са забележително стабилни, запазвайки се месеци и дори години. Това съответства на наблюдението, че някои хора, като Заринс, английският професор, са склонни да привличат комари.

„Много от нас, които работим в тази област, искаме да разберем какво прави един човек по-привлекателен от друг човек, защото тази тайна може да ни позволи да направим следващото поколение репелент“, казва Матю Дегенаро, генетик, специалист по комари във Флоридския международен университет, който не участва в настоящото изследване.

От шампоан през дезодорант до сапун, повечето хора използват продукти за лична хигиена всеки ден. И ако миризмата на тялото може да привлече комарите, може би измиването или наслояването на аромати върху нея може да ги обърка. Но реалността е по-сложна, както учените откриват в скорошно проучване, което изследва как тези сапуни влияят на способността на комарите да ни проследяват.

Най-напред изследователите сравняват броя пъти, когато комарите кацат върху найлонов ръкав, който е бил носен на неизмитата ръка на субект, спрямо този, който е бил носен на измитата ръка на същия субект. Експериментът е повторен при четири различни субекта и четири различни сапуна.

За изненада на изследователите, в някои случаи миенето увеличава броя на кацащите комари, което показва, че сапунът е увеличил привлекателността на този човек за комарите. Но ефектът е непоследователен - например сапуните Dove и Simple Truth правят някои (но не всички) хора по-примамливи, докато Native изглежда намалява привлекателността на хората.

Противно на очакванията, химическото съдържание на сапуна може да е по-малко важно от това как това съдържание реагира с индивидуалната телесна химия на човека, който го използва. „Във всички сапуни, които използвахме, доминира съединение, наречено лимонен, което е известен репелент срещу комари, но три от четири сапуна всъщност увеличиха привличането на комари“, казва Клемонт Виноже, невроетолог във Virginia Tech и съавтор на проучването. Следователно един и същ химикал може да бъде привлекателен или отблъскващ за комарите в зависимост от концентрацията му и начина, по който се комбинира с други естествени химикали, присъстващи върху човешката кожа. В природата, предполага Виноже, може би една комбинация от химикали се интерпретира от комара като „растение“, докато различно съотношение на същите компоненти може да означава „човек“.

В следващата фаза на проучването изследователите анализират найлоновите ръкави от първоначалния експеримент, за да изберат комбинации от химикали, свързани с привличането и отблъскването на комарите. С тези данни те създават атрактивна смес и смес от репеленти, и ги тестват при пети субект, който не е участвал в предишните експерименти. Когато им е даден избор между ръкав, напръскан с атрактивната смес, и ръкав, напръскан с минерално масло (контролата), комарите преобладаващо предпочитат атрактивната смес, казва Клои Лахондер, ентомолог във Virgina Tech и съавтор на изследването. По същия начин комарите предпочитат да кацат върху ръкава с минерално масло, когато им се предлага избор между него с този с репелентната смес.

С бъдещи проучвания и повече участници Лахондер се надява да използва мощни инструменти като машинно обучение, за да каже: „Въз основа на миризмата, която излъчвате, можем да разберем дали това би бил добър сапун, който да използвате, за да избягвате комарите.“

Комарите са плашещо умели в откриването ни и изследванията през последната година дават някои насоки защо. Резултатът? Те са гъвкави, адаптивни и издръжливи. „За всяка дадена задача комарите постоянно интегрират множество източници на информация: визуална, обонятелна, акустична и топлинна“, казва Виноже.

Според скорошна публикация, например, комарите могат да „виждат“ инфрачервено лъчение, присъединявайки се към краткия списък с животни, способни да го открият. Те също така настройват зрението си в зависимост от това какво усещат. Човешките миризми правят комарите по-чувствителни към цветовете на кожата, например, докато флоралните аромати ги подготвят да виждат цветове, свързани с растенията.

И подобно на човек с увредено зрение и засилен слух, когато едното сетиво бъде изключено, други се засилват, за да го компенсират.

Вземете например обонянието на комара. Когато учените деактивират обонятелната система на комарите A. aegypti, разположена основно на главата им, те стават по-добри в усещането на топлина. В изследване, публикувано по-рано тази година, комарите, генетично модифицирани да нямат обонятелни рецептори – които се свързват с молекули на миризмата, предизвиквайки невронна реакция – са по-склонни от нормалните комари да кацат върху повърхност, загрята до температурата на човешкото тяло. Допълнителна работа показва, че тези мутанти са увеличили броя на температурно-чувствителните рецептори в сетивните органи на предните си крака.

Според Такеши Морита, един от авторите на изследването, тази информация може да помогне за засилване както на нашата защита, така и на атаката. „Когато проектираме репеленти или капани, трябва едновременно да нарушим множество сензорни модалности, за да се борим ефективно с тези смъртоносни и упорити хищници на хората“, казва той. Той се надява да провери дали други сетива – като способността за откриване на влага – също са свръхзаредени, когато комарите не могат да усещат мирис.

Но най-трансформиращият напредък, според Виноже, е публикуването на едноклетъчния генетичен атлас на комарите, който в момента е в процес на експертна проверка. Чрез идентифициране на гените, които се експресират във всяка клетка, учените ще разполагат с карта, която ще им помогне да разберат функцията на специфични органи и тъкани.

„Можем наистина да се задълбочим и да разберем какво се случва във всеки тип клетка“, казва Виноже. Той сравнява това с работа с тъп инструмент спрямо работа с микроскалпел.

Изследванията за създаване на безопасни репеленти все още са в начален етап, но учените имат някои идеи, базирани на съвременните научни данни. Виноже предлага да опитате продукти с аромат на кокос, ароматът, свързан със сапуна, който по-последователно възпира комарите. „И тъй като миризмата на вашето тяло може да е определяща, експериментирайте с различни сапуни, за да видите кой работи най-добре.“

Лахондер препоръча да се възприемат стратегии, които използват изследователите на комарите. „Когато събираме комари, носим дълги ръкави и светли дрехи, защото тъмните цветове привличат комарите.“

Но най-добрата защита, която имаме срещу комарите, си остават традиционните репеленти като DEET, които експертите препоръчват, ако планирате да посетите региони, където болестите, пренасяни от комари, са ендемични. Естествените репеленти като масло от лимонов евкалипт също могат да работят, но те са много по-малко ефективни и трябва да се прилагат по-често.

Според Дегенаро обаче „бъдещето е в разбирането на микробиома на човешката кожа и разработването на пробиотичен разтвор, който ще манипулира този микробиом, за да предпази хората от ухапвания от комари.“

За Мария Елена де Обалдия, неврогенетик, изучавала обонянието на комари в Университета “Рокфелер”, която не участва в новото изследване, продължаването на изследванията е от решаващо значение, ако искаме да изпреварим еволюцията на комарите. Някои видове комари, например, са започнали да се хранят по-рано през деня, за да преодоляват използването на мрежи против комари за легло. „Разбирането как комарите ни намират в нашата среда и как ги привличаме, ще ни помогне да разработим по-ефективни репеленти.“

Що се отнася до Заринс – тя няма търпение да дойде денят, когато ще може да намери репелент, който работи както за нея, така и за сина ѝ.

Тази история е публикувана първоначално на 16 юни 2023 г. Тя е актуализирана.