Як не підпускати до себе комарів? Як відомо, кусаються тільки самки комарів. І кусають вони переважно людей. Автори попередніх досліджень довели, що маючи вибір між твариною та людиною, комар полетить саме до людини. І найбільше «люблять» людей кровососи-переносники небезпечних захворювань, таких як малярія, лихоманка денге або вірус Західного Нілу.
Комахи відстежують нас по запаху вуглекислого газу, який ми видихаємо. Це дозволяє їм точно визначати наше місце розташування і підлітати безпосередньо до оголеній частині тіла – найчастіше, до щиколоток. Кожен з нас пам’ятає, як розчісував до крові свої ноги після прогулянки берегом річки. Але навіть ученим досі було невідомо, як саме кровоссальні створення визначає, де гола шкіра. По запаху? Якому запаху? І чи можна його знищити на час, щоб не залучати комарів?
Відповісти на всі ці питання взялася дослідницька група з Каліфорнійського університету в Ріверсайді (UC Riverside).
Виявилося, що у кровососів в максилярні щелепному щупик знаходяться рецептори, сприйнятливі не тільки до вуглекислого газу, але і до запаху шкіри. Тому комахи летять саме до оголеним місцям, а також до поношеному одязі: у відсутності вуглекислого газу вони воліють сідати на ті місця, які пахнуть секреторними рідинами людини.
«Для нас це було справжнім сюрпризом. Рецепторний нейрон cpA, сприйнятливий до вуглекислого газу, виявився ще більш чутливим до запаху шкіри людини. Ми з’ясували, що секрет криється зовсім не в особливостях поведінки комах, а в їх анатомії», – розповідає провідний автор дослідження Анандасанкар Рей (Anandasankar Ray) з Факультету ентомології.
Щоб перевірити, чи дійсно рецептор cpA може активізуватися виключно запахом людської шкіри, вчені провели експеримент на жёлтоліхорадочном комарі Aedes aegypti. Вони створили особливу хімічну сполуку, переважна активність рецептора, ввели його комару і протестували комаха на ступінь залучення до запаху людської стопи.
Ноги вчених, на щастя, не постраждали: запах вони також зімітували хімічно, помістили з’єднання в чашку Петрі, і замкнули її разом з комаром в аеродинамічній трубі. Результат показав, що потяг комахи до аромату пітною ноги значно знизилося.
Потім дослідники приступили до створення формули нового засобу для захисту від комарів на основі отриманих відомостей. Використовуючи хімічний обчислювальний метод, який вони розробили спеціально для експерименту, вони відібрали понад півмільйона з’єднань і ідентифікували тисячі лігандів.
Далі був складений «шорт-лист» з 138 хімічний сполук з бажаними характеристиками: безпека, приємний запах, низька вартість вихідних матеріалів і, звичайно ж, здатність блокувати рецептор cpA у комарів. Цікаво, що більша частина підходящих речовин (близько 85%) вже схвалені для використання в космічних засобах. До того ж, деякі сполуки володіли приємним запахом малини, шоколаду або м’яти, що робить їх потенційно успішними для комерційного продажу.
В кінцевому рахунку вчені вибрали два фаворити: етілпіруват, інгібітор cpA з фруктовим запахом, схвалений для використання в харчовій продукції, і ціклопентанон, активатор рецептора cpA з м’ятним ароматом, також схвалений в якості харчової добавки. Ціклопентанон служить в якості приманки-пастки, тоді як етілпіруват відштовхує комах і робить запах людської шкіри непривабливим для них. Як повідомляється в прес-релізі, все це було підтверджено в ході експерименту.
На основі двох цих сполук ентомологи планують створити безпечний засіб від комарів, яке можна буде як наносити на шкіру, так і розпорошувати на великі поверхні. До того ж, ціклопентанон зможе замінити вуглекислий газ, який сьогодні використовують в якості приманки для комарів. Це більш надійний, безпечний, а головне, дешевий спосіб боротьби з розповсюджувачами небезпечних захворювань.