Perché alcune persone sono magneti per zanzare?

Riepilogo

Alcune persone sono più attratte dalle zanzare di altre, ma le basi meccanicistiche di questo fenomeno sono poco conosciute. Testiamo l’attrazione delle zanzare verso l’ odore della pelle umana e identifichiamo le persone che sono eccezionalmente attraenti o poco attraenti per le zanzare. Queste differenze sono rimaste stabili per diversi anni. L’analisi chimica ha rivelato che le persone molto attraenti producono significativamente più acidi carbossilici nelle loro emanazioni cutanee. Le zanzare mutanti prive di corecettori chemosensoriali erano gravemente compromesse nell’attrazione per l’odore umano, ma conservavano la capacità di differenziare le persone altamente attraenti da quelle poco attraenti. Il legame tra elevati livelli di acidi carbossilici nell’odore della pelle umana “magnete delle zanzare” e fenotipi di mutazioni genetiche nei recettori degli acidi carbossilici suggerisce che tali composti contribuiscono all’attrazione differenziale delle zanzare. Capire perché alcuni esseri umani sono più attraenti di altri fornisce informazioni su quali odori della pelle sono più importanti per le zanzare e potrebbe favorire lo sviluppo di repellenti più efficaci.

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È impossibile nascondersi da una zanzara femmina : dà la caccia a qualsiasi membro della specie umana monitorando le nostre esalazioni di CO2, il calore corporeo e l’odore corporeo. Ma alcuni di noi sono  "magneti per zanzare" che ricevono più della nostra giusta dose di punture. Gruppo sanguigno, livello di zucchero nel sangue, consumo di aglio o banane, essere donna ed essere ragazzo sono teorie popolari sul motivo per cui qualcuno potrebbe essere lo spuntino preferito. Tuttavia, per la maggior parte di essi, ci sono pochi dati credibili, afferma Leslie Vosshall, direttore del Rockefeller Laboratory of Neurogenetics and Behavior.

Questo è il motivo per cui Vosshall e Maria Elena De Obaldia, ex postdoc nel suo laboratorio, hanno deciso di esplorare la teoria principale per spiegare l’attrattiva variabile delle zanzare: variazioni di odore individuali collegate al microbiota della pelle. Recentemente hanno dimostrato attraverso uno studio che gli acidi grassi emanati dalla pelle possono creare un profumo inebriante a cui le zanzare non possono resistere. Hanno pubblicato i loro risultati in Cell .

"Esiste un’associazione molto, molto forte tra l’avere grandi quantità di questi acidi grassi sulla pelle e l’essere una calamita per le zanzare", afferma Vosshall, professore Robin Chemers Neustein alla Rockefeller University e direttore scientifico dell’Howard Hughes Medical Institute.

Un torneo che nessuno vuole vincere

Nello studio durato tre anni, a otto partecipanti è stato chiesto di indossare calze di nylon sugli avambracci per sei ore al giorno. Hanno ripetuto questo processo per diversi giorni. Negli anni successivi, i ricercatori hanno testato i nylon l’uno contro l’altro in ogni possibile abbinamento attraverso un "torneo" in stile girone all’italiana. Hanno usato un test olfattometrico a due opzioni costruito da De Obaldia, che consisteva in una camera di plexiglass divisa in due tubi, ciascuno terminante in una scatola contenente un calzino. Hanno posizionato le zanzare Aedes A Egypti, le principali specie vettori di Zika, dengue, febbre gialla e chikungunya, nella camera principale e hanno osservato come gli insetti volavano attraverso i tubi verso un nylon o l’altro.

Di gran lunga il bersaglio più interessante per Aedes a Egypti è stato il Soggetto 33, che era quattro volte più attraente per le zanzare rispetto al successivo partecipante più attraente nello studio, e sorprendentemente 100 volte più attraente del meno attraente, il Soggetto 19.

I campioni nelle prove non sono stati identificati, quindi gli sperimentatori non sapevano quale partecipante avesse utilizzato quale nylon. Tuttavia, avrebbero notato che qualcosa di insolito era in corso in qualsiasi test che coinvolgesse il Soggetto 33, perché gli insetti avrebbero sciamato verso quel campione. "Sarebbe ovvio già pochi secondi dopo l’inizio delle prove", afferma De Obaldia. “È il genere di cose che mi entusiasma davvero come scienziato. Questa è una cosa reale. Questo è un grande effetto.”

I ricercatori hanno classificato i partecipanti in attrattori alti e bassi e poi hanno chiesto cosa li differenziasse. Hanno utilizzato tecniche di analisi chimica per identificare 50 composti molecolari che erano elevati nel sebo (una barriera idratante nella pelle) dei partecipanti molto attraenti. Da lì, hanno scoperto che i magneti delle zanzare producevano acidi carbossilici a livelli molto più elevati rispetto ai volontari meno attraenti. Queste sostanze si trovano nel sebo e vengono utilizzate dai batteri sulla nostra pelle per produrre l’odore unico del nostro corpo umano.

Per confermare i risultati, il team di Vosshall ha arruolato altre 56 persone per uno studio di validazione. Ancora una volta il Soggetto 33 è stato il più attraente, ed è rimasto tale nel tempo.

"Alcuni soggetti sono stati nello studio per diversi anni e abbiamo visto che se erano una calamita per le zanzare, erano comunque una calamita per le zanzare", dice De Obaldia. "Molte cose sarebbero potute cambiare riguardo al soggetto o al suo comportamento durante quel periodo, ma questa era una proprietà molto stabile della persona."

Anche i mutanti  ci trovano

Gli esseri umani producono principalmente due tipi di odori che le zanzare rilevano con due diversi gruppi di recettori degli odori: i recettori Orco e IR. Per vedere se potevano creare zanzare incapaci di rilevare gli esseri umani, i ricercatori hanno creato mutanti a cui mancavano uno o entrambi i recettori. I mutanti sono rimasti attratti dagli esseri umani e sono stati in grado di distinguere tra i magneti delle zanzare e gli attrattori bassi, mentre i mutanti IR hanno perso la loro attrazione per gli umani in misura variabile ma hanno comunque mantenuto la capacità di trovarci.

Questi non erano i risultati che gli scienziati si aspettavano. "L’obiettivo era una zanzara che perdesse ogni attrazione per le persone, o una zanzara che avesse un’attrazione indebolita per tutti e non potesse discriminare il Soggetto 19 dal Soggetto 33. Sarebbe straordinario", dice Vosshall, perché potrebbe portare allo sviluppo di repellenti. di zanzare più efficaci. “Eppure, non è quello che abbiamo visto. "È stato frustrante."

Questi risultati completano uno dei recenti studi di Vosshall, anch’esso pubblicato su Cell, che ha rivelato la ridondanza del sistema olfattivo squisitamente complesso dell’Aedes a Egypti. È un meccanismo di sicurezza su cui la zanzara femmina fa affidamento per vivere e riprodursi. Senza sangue, non può farlo neanche lei. Ecco perché "ha un piano di riserva ed è in sintonia con queste differenze nella chimica della pelle delle persone che insegue", afferma Vosshall.

L’apparente indistruttibilità del rilevatore dell’odore delle zanzare rende difficile immaginare un futuro in cui non saremo il cibo numero uno nel menu. Ma una potenziale strada è manipolare i microbiomi della nostra pelle. È possibile che imbrattare la pelle di una persona molto attraente come il Soggetto 33 con sebo e batteri provenienti dalla pelle di una persona poco attraente come il Soggetto 19 possa fornire un effetto di mascheramento delle zanzare.

"Non abbiamo fatto quell’esperimento", osserva Vosshall. “È un esperimento difficile. Ma se funzionasse, allora potresti immaginare che con un intervento dietetico o sul microbioma in cui si mettono batteri sulla pelle che possono in qualche modo cambiare il modo in cui interagiscono con il sebo, allora potresti trasformare qualcuno come il Soggetto 33 in un Soggetto 19. Ma tutto questo è molto speculativo.

Lei e i suoi colleghi sperano che questo articolo ispiri i ricercatori a provare altre specie di zanzare, incluso il genere Anopheles, che diffonde la malaria, Vosshall aggiunge: "Penso che sarebbe davvero interessante scoprire se questo è un effetto universale".