(CNN) Delle oltre 3.000 specie di zanzare nel mondo, solo un piccolo numero si è evoluto per specializzarsi nel succhiare il sangue umano.

Come le zanzare che pungono l’uomo ci rintracciano così efficacemente non è attualmente noto, ma è importante, poiché non ci fanno solo prudere. Portano anche malattie pericolose come Zika, dengue, virus del Nilo occidentale e malaria che possono essere mortali.

In effetti, fermare questi fastidiosi insetti sulle loro tracce potrebbe salvare fino a mezzo milione di vite perse per queste malattie ogni anno.

“In ognuno di quei casi in cui una zanzara si è evoluta per mordere gli esseri umani – che è successo solo due o tre volte – diventano brutti vettori di malattie”, ha detto Carolyn “Lindy” McBride, un assistente professore di ecologia e biologia evolutiva al Princeton Neuroscience Institute nel New Jersey.

Ecco perché vuole capire come trovano e prendono di mira gli esseri umani.

Le zanzare possono annusarci

“Le zanzare scelgono per lo più cosa mordere in base all’odore”, ha detto McBride, il cui laboratorio si concentra sulla specie di zanzara Aedes aegypti che si è evoluta per mordere specificamente gli umani.

Solo le zanzare femmine succhiano il sangue perché ne hanno bisogno per produrre le loro uova. Sapere come una zanzara femmina potenzialmente portatrice di malattie fiuta una persona, mentre ignora altri animali a sangue caldo, è una domanda chiave.

Qui sono mostrate zanzare femmine della sottospecie africana Aedes aegypti formosus (a sinistra) e della sottospecie Aedes aegypti aegypti aegypti (a destra).

Una volta che questo è meglio conosciuto, repellenti molto più efficaci – o esche per attirare le zanzare lontano dagli esseri umani – potrebbe essere fatto, salvando vite, ha detto Christopher Potter, professore associato di neuroscienze presso il Centro di biologia sensoriale della Johns Hopkins University.

Se gli scienziati possono controllare il loro senso dell’olfatto, “possiamo davvero controllare ciò che queste zanzare stanno facendo”, ha detto Potter, che studia un’altra zanzara umana-specifica, Anopheles, che porta la malaria.

I nostri odori sono complicati

Non è una domanda facile a cui rispondere, poiché ogni odore animale è fatto di centinaia di composti chimici mescolati insieme in rapporti specifici.

“Le sostanze chimiche effettive che si trovano nell’odore umano sono fondamentalmente le stesse che si trovano nell’odore animale – sono i rapporti e l’abbondanza relativa di quei composti nelle miscele umane che sono unici”, ha detto McBride, la cui ricerca si concentra su questi problemi.

Ogni volta che una zanzara femmina affamata vola, sta facendo complessi calcoli chimici nel suo piccolo cervello, capendo cos’è un umano, cos’è un cane e cos’è un fiore.

Una biblioteca di odori

“Per indagare, abbiamo deciso di registrare l’attività neurale nel cervello delle femmine esponendole a estratti di odori naturali umani e animali”, ha scritto Zhilei Zhao, uno studente laureato nel laboratorio di McBride, in un thread di Twitter che descrive il lavoro del laboratorio. Ci sono voluti quattro anni per sviluppare “i reagenti genetici necessari, i sistemi di consegna degli odori e gli approcci analitici”, ha scritto Zhao.

(Da sinistra) Noah Rose, un ricercatore post-dottorato a Princeton, e Gilbert Bianquinche indagine un foro di albero vicino a Kedougou, Senegal, per Aedes aegypti larve. Più della metà della popolazione mondiale vive in aree dove sono presenti le zanzare Aedes aegypti.

Il team del laboratorio di McBride ha creato una libreria della composizione chimica degli odori animali. “Questa serie di dati non esiste davvero – così abbiamo deciso di uscire e raccoglierli noi stessi”, ha detto Jessica Zung, uno studente laureato nel laboratorio di McBride.

Zung ha raccolto campioni di odore da circa 40 animali diversi finora, tra cui cavie, ratti, quaglie e altro.

Un composto comune spiccava

Confrontando alcuni di questi con i 16 campioni umani, qualcosa è saltato fuori. Il decanale, un composto semplice e comune, è particolarmente abbondante nella pelle umana, ha detto Zung.

Ubiquitario nel mondo naturale, nell’uomo il decanal deriva da un altro composto più complesso. Zung ha scavato negli archivi per trovare una ricerca degli anni ’70 (molta della quale originariamente fatta per trovare una cura per l’acne) che dettagliava come quando un componente degli oli naturali della nostra pelle, l’acido sapienico, si rompe, rimane il decanal. Questo acido (come indicato dal suo nome) si trova solo negli esseri umani. È ciò che probabilmente porta agli alti livelli di decanale che aiutano le zanzare a fiutare il loro modo di arrivare a noi, ma altri studi devono essere fatti.

Capire cosa le zanzare fiutano è solo una parte della storia; sapere come lo fanno è altrettanto importante. Per vedere esattamente come le zanzare usano questo senso, gli scienziati hanno allevato zanzare Aedes aegypti geneticamente modificate “in modo da poter aprire le loro piccole teste e metterle sotto un microscopio di fantasia e guardare effettivamente i neuroni che sparano quando sono esposti a odori umani e animali”, ha detto McBride.

Il team di ricerca sapeva già che le zanzare hanno circa 60 diversi tipi di neuroni che percepiscono gli odori, così quando hanno guardato nel cervello degli insetti, hanno pensato di vedere un sacco di attività. Ma era sorprendentemente tranquillo, il che significa che il segnale era forse abbastanza semplice, fino a solo un paio di tipi di neuroni.

“Un tipo di neurone ha risposto davvero fortemente sia agli esseri umani che agli animali. Un altro tipo di neurone rispondeva a entrambi – ma rispondeva molto più fortemente agli umani che agli animali”, ha detto McBride di quel lavoro. Quindi potrebbe essere semplice come il cervello di quella zanzara che confronta solo due tipi di neuroni.

Questo tipo di ricerca è stato possibile solo da quando la tecnologia per studiare il cervello delle zanzare in dettaglio è diventata disponibile, il che è avvenuto solo di recente. “È stato tradizionalmente molto difficile studiarlo al livello in cui lo stiamo facendo ora”, ha detto Potter.

Un esempio di rapida evoluzione

Incredibilmente, le zanzare che prendono di mira gli esseri umani si sono evolute per essere in grado di fare questo solo negli ultimi 5.000 anni, quindi è un “esempio davvero sorprendente di rapida evoluzione”, ha detto McBride.

La Aedes aegypti, alias “zanzara della febbre gialla” porta anche dengue, Zika e chikungunya. La creatura ha avuto origine in Africa e probabilmente si è fatta strada nella sua gamma attuale negli Stati Uniti meridionali e in America centrale e meridionale sulle navi degli schiavi durante il 1600, secondo McBride.

Queste malattie insieme uccidono e ammalano migliaia di persone all’anno, motivo per cui le zanzare sono state chiamate “l’animale più letale del mondo” dai Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie. McBride e Potter sperano entrambi che il loro lavoro possa essere usato da altri che lavorano su repellenti e attrattori per prevenire le malattie.

Tenerli lontani è semplice

Per quanto riguarda le conoscenze privilegiate su come evitare di essere morsi nel proprio giardino, McBride ha detto che usa un ventilatore.

“Fai soffiare l’aria su dove sei seduto fuori o sul barbecue o sotto il tavolo dove ti stanno mordendo i piedi”. Non è che stai soffiando il profumo in giro per mettere fuori strada le zanzare, ha detto.

È semplicemente perché queste creature mortali, ha detto McBride, “non sono grandi volatori”.