Новое исследование предполагает, что изменение микробов, населяющих нашу кожу, может быть эффективной стратегией, позволяющей удержать комаров от укусов нас и, таким образом, сдержать распространение заболеваний, передающихся комарами.
Ранее ученые знали, что комары вынюхивают людей, чтобы укусить, ориентируясь на наши уникальные запахи, включая химические вещества, выделяемые сальными и потовыми железами кожи. Потовые железы также выделяют различные молекулы, которые затем расщепляются кожными микробами и используются в качестве питательных веществ; метаболизм этих питательных веществ высвобождает небольшие молекулы со специфическим запахом, которые затем могут привлечь комаров.
Теперь исследование выявило химические вещества, вырабатываемые микробиомом кожи, которые действительно могут отпугивать комаров. В частности, этот натуральный парфюм отгоняет вид Aedes aegypti, который является переносчиком таких заболеваний, как чикунгунья, денге, желтая лихорадка и Зика.
Результаты, опубликованные в журнале Scientific Reports, предполагают, что изменение микробиома кожи для выделения определенных запахов может быть эффективной стратегией предотвращения укусов комаров. Исследователи говорят, что теоретически этот подход может быть безопаснее, чем использование синтетических репеллентов от комаров, например, спреев от насекомых, которые могут исчезнуть через несколько часов и вызвать раздражение кожи.
Исследователи были заинтересованы в поиске новых инструментов для предотвращения распространения заболеваний, переносимых комарами, сообщил первый автор исследования Илиано Виейра Коутиньо-Абреу из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Нам нужны новые инструменты, потому что у некоторых популяций комаров развивается устойчивость к инсектицидам, а у паразитов, переносимых вредителями, развивается устойчивость к лекарствам, сказал он. К ним относятся, например, паразиты, вызывающие малярию.
Поэтому Коутиньо-Абреу и его коллеги обратились к микробиому кожи человека. «Нацеливание на источник привлекательных для человека сигналов для комаров, а именно на микробиом кожи человека, может привести к защите от укусов комаров и передачи болезней», — сказал он.
Исследовательская группа вырастила несколько штаммов бактерий, принадлежащих к родам Staphylococcus и Corynebacterium — двум широким группам микробов, обычно встречающихся на коже человека. Они вырастили бактерии в условиях, аналогичных тем, которые встречаются на коже, а затем проанализировали «летучие вещества» — часто пахнущие химические вещества, которые быстро испаряются, — выделяемые микробами. Они проверили влияние некоторых из этих летучих веществ на поведение комаров A. aegypti.
Для этого команда создала камеру для жужжащих вредителей. На одном конце камеры находилась пластиковая сетка, покрытая вонючим летучим соединением, а на другом конце была пластиковая сетка, пропитанная соединением без запаха, например, водой, для сравнения. Затем они измерили время, которое комары провели возле каждой летучей кожи по сравнению с соединением без запаха.
Они определили три летучих вещества кожи, отпугивающих комаров: 2-метилмасляная кислота, 3-метилмасляная кислота и гераниол. Первые два аромата обычно встречаются во фруктах, таких как яблоки, а гераниол является основным компонентом масел цитронеллы и розы.
Исследователи также подтвердили, что комаров сильно привлекает молочная кислота, известный аттрактант комаров, вырабатываемый бактериями. Интересно, что некоторые летучие вещества кожи, такие как октанол и уксусная кислота, не привлекали комаров, если они не были объединены с молочной кислотой. Это говорит о том, что молочная кислота влияет на то, как другие химические вещества на коже привлекают комаров.
Основываясь на этих результатах, авторы предполагают, что микробиоту кожи можно изменить, чтобы прекратить выработку аттрактантов или производить репелленты. Они также предполагают, что изменение микробиома кожи, чтобы каким-то образом производить меньше молочной кислоты, может помочь предотвратить укусы комаров и впоследствии ограничить распространение заболеваний, передающихся комарами.
С момента публикации статьи Scientific Reports команда опубликовала новые результаты, подтверждающие эту гипотезу, хотя они еще не прошли рецензирование.
«В этом новом исследовании мы уничтожили ген, отвечающий за синтез молочной кислоты, у двух бактерий, обитающих на коже человека, чтобы доказать важность молочной кислоты как ключевого аттрактанта для комаров», — сказал Коутиньо-Абреу. Нанесение этих генно-инженерных бактерий на кожу лабораторных мышей значительно сократило количество комаров, которые садились на грызунов на несколько дней.
«Эти результаты подразумевают, что комары будут менее склонны питаться людьми, покрытыми такими нокаутирующими линиями кожных бактерий, что снижает вероятность укусов комаров и передачи патогенов», — сказал Коутиньо-Абреу.
Следующие шаги будут включать в себя проверку безопасности нанесения этих сконструированных бактерий на кожу мышей и проверку того, отпугивает ли это какие-либо виды комаров, кроме A. aegypti. После этого Коутиньо-Абреу заявил, что они надеются в конечном итоге перейти к испытаниям аналогичного лечения на людях.
