Hvorfor nogle mennesker er myggemagneter

Det er umuligt at gemme sig for en hunmyg – hun vil jage ethvert medlem af den menneskelige art ved at spore vores CO₂ udåndinger, kropsvarme og kropslugt. Men nogle af os er distinkte "myggemagneter", som får mere end vores rimelige andel af bid. Blodtype, blodsukkerniveau, indtagelse af hvidløg eller bananer, at være kvinde og at være barn er alle populære teorier om, hvorfor nogen kan være en foretrukken snack. Men for de fleste af dem er der få troværdige data, siger Leslie Vosshall, leder af Rockefeller's Laboratory of Neurogenetics and Behavior.

Dette er grunden til, at Vosshall og Maria Elena De Obaldia, en tidligere postdoc i hendes laboratorium, satte sig for at udforske den førende teori til at forklare varierende myggeappel:individuelle lugtvariationer forbundet med hudmikrobiota. De påviste for nylig gennem en undersøgelse, at fedtsyrer, der kommer fra huden, kan skabe en berusende parfume, som myg ikke kan modstå. De offentliggjorde deres resultater i Cell .

"Der er en meget, meget stærk sammenhæng mellem at have store mængder af disse fedtsyrer på din hud og at være en myggemagnet," siger Vosshall, Robin Chemers Neustein-professor ved Rockefeller University og Chief Scientific Officer for Howard Hughes Medical Institute.

En turnering, ingen ønsker at vinde

I den treårige undersøgelse blev otte deltagere bedt om at bære nylonstrømper over deres underarme i seks timer om dagen. De gentog denne proces i flere dage. I løbet af de næste par år testede forskerne nylonerne mod hinanden i alle mulige parringer gennem en round-robin stil "turnering". De brugte en to-valgs olfaktometeranalyse, som De Obaldia byggede, bestående af et plexiglaskammer opdelt i to rør, der hver ender i en kasse, der holdt en strømpe. De placerede Aedes Aegypti-myg – den primære vektorart for Zika, dengue, gul feber og chikungunya – i hovedkammeret og observerede, mens insekterne fløj ned gennem rørene mod det ene eller det andet nylon.

Langt det mest overbevisende mål for Aedes aegypti var forsøgsperson 33, som var fire gange mere attraktiv for myggene end den næstmest attraktive undersøgelsesdeltager og forbløffende 100 gange mere tiltrækkende end den mindst attraktive, forsøgsperson 19.

Prøverne i forsøgene blev afidentificeret, så forsøgslederne vidste ikke, hvilken deltager der havde båret hvilken nylon. Alligevel ville de bemærke, at noget usædvanligt var på vej i enhver retssag, der involverede forsøgsperson 33, fordi insekter ville sværme mod den prøve. "Det ville være indlysende inden for et par sekunder efter starten af ​​analysen," siger De Obaldia. "Det er den type ting, der gør mig virkelig begejstret som videnskabsmand. Dette er noget rigtigt. Det her er ikke at flække hår. Det er en enorm effekt."

Forskerne sorterede deltagerne i høje og lave attraktorer og spurgte derefter, hvad der adskilte dem. De brugte kemiske analyseteknikker til at identificere 50 molekylære forbindelser, der var forhøjet i talg (en fugtgivende barriere på huden) hos de meget tiltrækkende deltagere. Derfra opdagede de, at myggemagneter producerede carboxylsyrer i meget højere niveauer end de mindre attraktive frivillige. Disse stoffer er i talg og bruges af bakterier på vores hud til at producere vores unikke menneskelige kropslugt.

For at bekræfte deres resultater indskrev Vosshalls team yderligere 56 personer til en valideringsundersøgelse. Endnu en gang var emne 33 det mest dragende og forblev det over tid.

"Nogle forsøgspersoner var i undersøgelsen i flere år, og vi så, at hvis de var en myggemagnet, forblev de en myggemagnet," siger De Obaldia. "Mange ting kunne have ændret sig ved emnet eller deres adfærd i løbet af den tid, men dette var en meget stabil egenskab for personen."

Selv knockouts finder os

Mennesker producerer hovedsageligt to klasser af lugte, som myg registrerer med to forskellige sæt lugtreceptorer:Orco- og IR-receptorer. For at se, om de kunne konstruere myg, der ikke var i stand til at få øje på mennesker, skabte forskerne mutanter, der manglede en eller begge receptorer. Orco-mutanter forblev tiltrukket af mennesker og i stand til at skelne mellem myggemagneter og lavattraktorer, mens IR-mutanter mistede deres tiltrækning til mennesker i varierende grad, men stadig bevarede evnen til at finde os.

Det var ikke de resultater, forskerne håbede på. "Målet var en myg, der ville miste al tiltrækning til mennesker, eller en myg, der havde en svækket tiltrækning til alle og ikke kunne skelne mellem emne 19 fra emne 33. Det ville være enormt," siger Vosshall, fordi det kunne føre til udvikling af mere effektive myggemidler. "Og alligevel var det ikke det, vi så. Det var frustrerende."

Disse resultater supplerer en af ​​Vosshalls seneste undersøgelser, også publiceret i Cell , der afslørede redundansen af ​​Aedes aegyptis udsøgt komplekse lugtesystem. Det er en fejlsikker, som hunmyggen er afhængig af for at leve og formere sig. Uden blod kan hun heller ikke. Det er derfor, "hun har en backup-plan og en backup-plan og en backup-plan og er indstillet på disse forskelle i hudkemien hos de mennesker, hun går efter," siger Vosshall.

Den tilsyneladende ubrydelighed af myggeduftsporeren gør det svært at forestille sig en fremtid, hvor vi ikke er det første måltid på menuen. Men en potentiel vej er at manipulere vores hudmikrobiomer. Det er muligt, at det kan give en myggemaskerende effekt at udskære huden på en person med høj tiltrækningskraft som emne 33 med talg og hudbakterier fra huden på en person med lav appel som emne 19.

"Vi har ikke lavet det eksperiment," bemærker Vosshall. "Det er et hårdt eksperiment. Men hvis det skulle virke, så kunne man forestille sig, at ved at have en diæt- eller mikrobiom-intervention, hvor man sætter bakterier på huden, som på en eller anden måde kan ændre, hvordan de interagerer med talg, så kan man omdanne nogen. ligesom Emne 33 til et Emne 19. Men det er alt sammen meget spekulativt."

Hun og hendes kolleger håber, at dette papir vil inspirere forskere til at teste andre myggearter, herunder i slægten Anopheles, som spreder malaria, tilføjer Vosshall. "Jeg synes, det ville være rigtig, rigtig fedt at finde ud af, om dette er en universel effekt," slutter hun.