nyamuk Hewan paling berbahaya di dunia. Lebih dari satu juta kematian setiap tahun untuk Penyakit yang dibawa nyamukTermasuk malariakuning DemamDemam berdarah, Zika, dan demam Chikungunya.

Cara nyamuk mencari dan memakan inangnya merupakan faktor penting dalam bagaimana virus menyebar di alam. Nyamuk menyebarkan penyakit dengan bertindak sebagai vektornya Virus Patogen lain: Nyamuk yang menggigit seseorang dengan virus dapat memperoleh virus dan menyebarkannya ke orang berikutnya yang menggigitnya.

Untuk ahli imunologi dan peneliti penyakit menular Seperti sayaPemahaman yang lebih baik tentang bagaimana virus berinteraksi dengan inang dapat memberikan strategi baru untuk mencegah dan mengobati penyakit yang dibawa nyamuk.

di daerah kami Sebuah studi baru-baru ini diterbitkandan rekan-rekan saya dan kami menemukan bahwa beberapa virus dapat mengubah bau badan seseorang menjadi lebih menarik bagi nyamuk, menyebabkan lebih banyak gigitan yang memungkinkan virus menyebar.

Virus mengubah bau inang untuk menarik nyamuk

Nyamuk mengidentifikasi inang potensial melalui mereka Berbagai rangsangan sensorikseperti kamu Suhu tubuh dan Karbon dioksida terpancar dari nafasmu.

Aroma juga berperan. Penelitian laboratorium sebelumnya menemukan bahwa tikus malaria Ini memiliki perubahan bau yang membuatnya lebih menarik bagi nyamuk.

Dengan pemikiran ini, rekan-rekan saya dan saya bertanya-tanya apakah virus lain yang dibawa nyamuk, seperti demam berdarah dan Zika, juga dapat mengubah aroma seseorang agar lebih menarik bagi nyamuk, dan apakah ada cara untuk mencegah perubahan ini.

Untuk menyelidiki hal ini, kami menempatkan tikus yang terinfeksi virus dengue atau virus Zika, tikus yang tidak terinfeksi, dan nyamuk di salah satu dari tiga lengan di ruang kaca. Ketika kami menerapkan aliran udara melalui ruang tikus untuk mengarahkan baunya ke nyamuk, kami menemukan bahwa lebih banyak nyamuk memilih untuk terbang ke arah tikus yang terinfeksi daripada tikus yang tidak terinfeksi.

Kami mengecualikan CO sebagai alasan ketertarikan nyamuk pada tikus yang terinfeksi, karena sementara tikus yang terinfeksi Zika mengeluarkan CO2 lebih sedikit daripada tikus yang tidak terinfeksi, tikus yang terinfeksi demam berdarah tidak mengubah tingkat emisi.

Demikian pula, kami mengecualikan suhu tubuh sebagai daya tarik potensial ketika nyamuk tidak membedakan antara tikus dengan suhu tubuh yang tinggi atau normal.

Kami kemudian mengevaluasi peran bau badan dalam meningkatkan daya tarik nyamuk ke tikus yang terinfeksi.

Setelah menempatkan filter di ruang kaca untuk mencegah bau tikus mencapai nyamuk, kami menemukan bahwa jumlah nyamuk yang terbang menuju tikus yang terinfeksi dan tidak terinfeksi adalah serupa.

Ini menunjukkan bahwa ada sesuatu tentang bau tikus yang terinfeksi yang menarik nyamuk ke arah mereka.

Untuk penentuan bau, kami mengisolasi 20 senyawa kimia gas yang berbeda dari bau yang dipancarkan dari tikus yang terinfeksi. Di antaranya, kami menemukan tiga untuk merangsang respons signifikan pada antena nyamuk.

Ketika kami menerapkan ketiga senyawa ini pada kulit tikus yang sehat dan pada tangan sukarelawan manusia, hanya satu, asetofenon, menarik lebih banyak nyamuk dibandingkan dengan kontrol. Kami menemukan bahwa tikus yang terinfeksi menghasilkan 10 kali lebih banyak asetofenon daripada tikus yang tidak terinfeksi.

Demikian pula, kami menemukan bahwa aroma yang dikumpulkan dari ketiak pasien demam berdarah mengandung lebih banyak asetofenon daripada yang berasal dari orang sehat.

Ketika kami mengoleskan aroma pasien demam berdarah ke satu tangan sukarelawan dan aroma orang sehat ke tangan lainnya, nyamuk lebih tertarik pada tangan dengan aroma demam berdarah.

Hasil ini menunjukkan bahwa virus dengue dan Zika mampu meningkatkan jumlah asetofenon yang diproduksi dan dilepaskan oleh inangnya, sehingga lebih menarik bagi nyamuk. Ketika nyamuk yang tidak terinfeksi menggigit inang yang menarik ini, mereka dapat terus menggigit orang lain dan menyebarkan virus lebih jauh.

Bagaimana virus meningkatkan produksi asetofenon?

Selanjutnya, kami ingin mengetahui bagaimana virus meningkatkan jumlah asetofenon penarik nyamuk yang diproduksi oleh inangnya.

asetofenonselain sebagai bahan kimia yang biasa digunakan sebagai bahan keharuman Dalam parfum, itu juga merupakan produk sampingan metabolisme yang dihasilkan oleh bakteri tertentu yang hidup di kulit dan di usus manusia dan tikus. Jadi kami bertanya-tanya apakah itu ada hubungannya dengan perubahan jenis bakteri pada kulit.

Untuk menguji ide ini, kami menghilangkan kulit atau bakteri usus dari tikus yang terinfeksi sebelum memaparkannya pada nyamuk.

Sementara nyamuk masih lebih tertarik pada tikus yang terinfeksi bakteri usus yang terkuras daripada tikus yang tidak terinfeksi, nyamuk kurang tertarik pada tikus yang terinfeksi dengan bakteri kulit yang berkurang.

Hasil ini menunjukkan bahwa mikroba kulit merupakan sumber utama asetofenon.

Ketika kami membandingkan komposisi bakteri kulit tikus yang terinfeksi dan tidak terinfeksi, kami menemukan bahwa jenis bakteri berbentuk batang yang umum, kerasadalah produsen utama asetofenon dan secara signifikan meningkatkan jumlah tikus yang terinfeksi.

Ini berarti bahwa virus dengue dan Zika mampu mengubah aroma inangnya dengan mengubah mikrobioma kulit.

Mengurangi bau yang menarik nyamuk

Akhirnya, kami bertanya-tanya apakah ada cara untuk mencegah perubahan aroma ini.

Kami menemukan satu opsi potensial ketika kami melihat bahwa tikus yang terinfeksi mengalami penurunan kadar molekul antimikroba penting yang diproduksi oleh sel-sel kulit, yang disebut RELMα. Ini menunjukkan bahwa virus dengue dan Zika telah menekan produksi molekul ini, membuat tikus lebih rentan terhadap infeksi.

Vitamin A Senyawa kimia terkait diketahui berpotensi meningkatkan produksi RELMα. Jadi kami memberi makan vitamin Turunan dari tikus yang terinfeksi selama beberapa hari dan kuantifikasi RELMα dan keras Bakteri yang ditemukan di kulit mereka, kemudian terkena nyamuk.

Kami menemukan bahwa tikus yang terinfeksi yang diobati dengan turunan vitamin A mampu mengembalikan tingkat RELMα ke tikus yang tidak terinfeksi, serta mengurangi jumlah RELMα. keras bakteri pada kulit mereka. Nyamuk juga tidak lebih tertarik pada tikus yang diobati yang terinfeksi ini daripada tikus yang tidak terinfeksi.

Langkah kami selanjutnya adalah mereplikasi temuan ini pada orang-orang dan akhirnya menerapkan apa yang kami pelajari kepada pasien. Kekurangan vitamin A Hal ini umum di negara berkembang. Hal ini terutama terjadi di Afrika sub-Sahara dan Asia Tenggara, di mana penyakit virus yang dibawa nyamuk sering terjadi.

Langkah kami selanjutnya adalah menyelidiki apakah vitamin A makanan atau turunannya dapat mengurangi daya tarik nyamuk ke orang yang terinfeksi Zika dan demam berdarah, sehingga mengurangi penyakit yang dibawa nyamuk dalam jangka panjang.

Binghua WangAsisten Profesor Imunologi, Universitas Connecticut.

Artikel ini telah diterbitkan ulang dari Percakapan Di bawah Lisensi Creative Commons. Membaca artikel asli.