(CNN) Af de mere end 3.000 myggearter i verden er det kun et lille antal, der har udviklet sig til at specialisere sig i at suge menneskeblod.
Hvordan menneskebidende myg opsporer os så effektivt vides ikke i øjeblikket, men det er vigtigt, da de ikke bare får os til at klø. De bærer også farlige sygdomme som Zika, dengue, West Nile-virus og malaria, som kan være dødelige.
Faktisk kunne man ved at stoppe disse irriterende insekter i deres spor redde op til en halv million liv, der går tabt på grund af disse sygdomme hvert år.
“I hvert af de tilfælde, hvor en myg har udviklet sig til at bide mennesker – hvilket kun er sket to eller tre gange – bliver de ubehagelige sygdomsvektorer,” siger Carolyn “Lindy” McBride, der er assisterende professor i økologi og evolutionsbiologi ved Princeton Neuroscience Institute i New Jersey.
Det er derfor, hun ønsker at forstå, hvordan de finder og målretter sig mod mennesker.
Myg kan lugte os
“Myg vælger for det meste, hvad de vil bide, baseret på lugt,” siger McBride, hvis laboratorium fokuserer på myggearten Aedes aegypti, der har udviklet sig til at bide mennesker specifikt.
Kun hunmyggene suger blod, da de har brug for det til at producere deres æg. At vide, hvordan en potentielt sygdomsbærende kvindemyg snuser sig frem til en person, mens den ignorerer andre varmblodede dyr, er en vigtig forespørgsel.
Når det er bedre kendt, kan der fremstilles langt mere effektive repellenter – eller lokkemad til at lokke myggene væk fra mennesker – og dermed redde liv, siger Christopher Potter, lektor i neurovidenskab ved Johns Hopkins University’s Center for Sensory Biology.
Hvis forskerne kan kontrollere deres lugtesans, “kan vi virkelig kontrollere, hvad disse myg gør”, siger Potter, der studerer en anden menneskespecifik myg, Anopheles, som bærer malaria.
Vores lugte er komplicerede
Det er ikke et let spørgsmål at besvare, da enhver dyrelugt består af hundredvis af kemiske forbindelser, der er blandet sammen i bestemte forhold.
“De faktiske kemikalier, der findes i menneskers lugt, er grundlæggende de samme som de kemikalier, der findes i dyrelugt – det er forholdet og den relative hyppighed af disse forbindelser i menneskelige blandinger, der er unikke,” siger McBride, hvis forskning fokuserer på disse spørgsmål.
Hver gang en sulten myggehun flyver forbi, laver den kompleks kemisk matematik i sin lille hjerne og regner ud, hvad der er et menneske, hvad der er en hund og hvad der er en blomst.
Et bibliotek af lugte
“For at undersøge det besluttede vi at registrere den neurale aktivitet i hjernen hos hunnerne, mens vi udsatte dem for naturlige menneskelige og animalske lugtekstrakter,” skrev Zhilei Zhao, en kandidatstuderende i McBrides laboratorium, i en Twitter-tråd, der beskriver laboratoriets arbejde. Det tog fire år at udvikle “de nødvendige genetiske reagenser, lugttilførselssystemer og analytiske metoder”, skrev Zhao.
McBrides laboratoriehold har skabt et bibliotek over den kemiske sammensætning af dyrelugte. “Det datasæt findes ikke rigtig – så vi besluttede at gå ud og indsamle det selv,” sagde Jessica Zung, der er kandidatstuderende i McBrides laboratorium.
Zung har indtil videre indsamlet duftprøver fra omkring 40 forskellige dyr, herunder marsvin, rotter, vagtler og flere andre.
Et fælles stof skilte sig ud
Ved sammenligning af nogle af disse med de 16 menneskelige prøver var der noget, der sprang i øjnene. Decanal, en simpel, almindelig forbindelse, er særlig rigelig i menneskelig hud, sagde Zung.
Ubiquitous i den naturlige verden, i mennesker, decanal kommer fra en anden, mere kompleks forbindelse. Zung gravede i arkiverne for at finde forskning fra 1970’erne (meget af den blev oprindeligt udført for at finde en kur mod akne), som beskrev detaljeret, hvordan decanal bliver tilbage, når en komponent af vores huders naturlige olier, sapiensyre, nedbrydes. Denne syre (som navnet antyder) findes kun hos mennesker. Det er det, der sandsynligvis fører til de høje niveauer af decanal, som hjælper myggene med at lugte sig frem til os, men der er behov for flere undersøgelser.
Det er kun en del af historien at forstå, hvad myggene snuser sig frem til; det er også vigtigt at vide, hvordan de gør det. For at se præcis, hvordan myggene bruger denne sans, opdrættede forskerne genetisk modificerede Aedes aegypti-myg “så vi kunne skære deres små bitte hoveder op og lægge dem under et smart mikroskop og faktisk se neuroner, der affyres, når de udsættes for menneskers og dyrs lugte”, sagde McBride.
Forskerholdet vidste allerede, at myggene har omkring 60 forskellige typer neuroner, der fornemmer lugte, så da de kiggede i insekternes hjerner, troede de, at de ville se en masse aktivitet. Men det var overraskende stille, hvilket betyder, at signalet måske var ret simpelt, ned til blot et par typer neuroner.
“En type neuron reagerede virkelig kraftigt på både mennesker og dyr. En anden type neuron reagerede på begge dele – men den reagerede meget stærkere på mennesker end på dyr”, sagde McBride om dette arbejde. Så det kan være så simpelt som at myggehjernen sammenligner blot to typer neuroner.
Denne slags forskning har kun været mulig, siden teknologien til at studere myggehjerner i detaljer blev tilgængelig, hvilket først skete for nylig. “Det har traditionelt set været meget svært at studere dette på det niveau, som vi gør det nu,” sagde Potter.
Et eksempel på hurtig evolution
Utroligt nok har myg, der er målrettet mod mennesker, udviklet sig til at kunne gøre dette i løbet af blot de sidste 5.000 år, så det er et “virkelig fantastisk eksempel på hurtig evolution”, sagde McBride.
Aedes aegypti, også kendt som “gul feber-myggen”, er også bærer af dengue, zika og chikungunya. Den stammer oprindeligt fra Afrika og har sandsynligvis fundet vej til sit nuværende udbredelsesområde i det sydlige USA og Central- og Sydamerika på slaveskibe i 1600-tallet, ifølge McBride.
Disse sygdomme dræber og sygner tusindvis af mennesker om året, og derfor er myggene blevet kaldt “verdens mest dødbringende dyr” af US Centers for Disease Control and Prevention (US Center for Disease Control and Prevention). McBride og Potter håber begge, at deres arbejde kan bruges af andre, der arbejder på afværge- og tiltrækningsmidler til at forebygge sygdomme.
Det er nemt at holde dem væk
Med hensyn til insider-viden om, hvordan man undgår at blive bidt i sin egen baghave, siger McBride, at hun bruger en ventilator.
“Få den til at blæse luft hen over det sted, hvor du sidder udenfor, eller over grillen eller under bordet, hvor de bider dig i fødderne.” Det er ikke sådan, at du blæser duften rundt for at slå myggene ud af banen, sagde hun.
Det er simpelthen fordi disse dødbringende skabninger, sagde McBride, “er ikke gode flyvere.”