Mușcătura de țânțar, un proces complex: cercetătorii au descoperit pașii care ar putea duce la prevenirea bolilor
Deși pare un gest banal, mușcătura unui țânțar ascunde o coregrafie precisă, pe care cercetătorii o analizează pentru a găsi noi metode de prevenire a bolilor transmise de insecte, precum malaria și dengue. Un studiu recent realizat de cercetători de la Universitatea Johns Hopkins a urmărit în timp real comportamentul țânțarilor femele de specie Anopheles coluzzii, cunoscuți ca vectori ai malariei, atât deasupra, cât și sub suprafața pielii unui subiect uman.
Pentru a observa procesul, echipa a folosit înregistrări video de mare viteză și urmărire automată a corpului insectelor, completate de înregistrări electrice care au măsurat indirect activitatea de sub piele. Un fir foarte subțire a fost atașat de țânțari, permițând detectarea unor variații minuscule de tensiune în momentul în care părțile bucale penetrau pielea. Înregistrările au identificat cinci etape distincte ale mușcăturii: străpungerea pielii, căutarea vaselor de sânge, absorbția sângelui, retragerea părților bucale și retragerea finală.
O coregrafie coordonată a corpului
Mușcătura este însoțită de o mișcare coordonată a mai multor părți ale corpului. Țânțarul își coordonează picioarele anterioare, părțile bucale care străpung pielea și palpi, perechile de apendici senzoriali. Îndoirea picioarelor are loc odată cu inserția părților bucale, iar îndreptarea lor însoțește retragerea. În timpul absorbției, corpul țânțarului rămâne nemișcat. Potrivit cercetătorilor, străpungerea inițială a pielii începe cu ridicarea și glisarea repetată a labellumului (vârful părților bucale) pe suprafața pielii, timp în care picioarele anterioare sunt ridicate scurt și repositionate. Odată ce styletele încep să penetreze pielea, segmentele proximale ale picioarelor anterioare se îndoaie.
Fără a atinge pielea, palpii maxilari, aflați lângă părțile bucale, se mișcă dintr-o parte în alta în timp ce țânțarul caută un vas de sânge. Imediat ce hrănirea începe, palpii încep să vibreze în sus și în jos față de suprafață.
Comparații între specii și țânțari modificați genetic
Cercetătorii au comparat țânțari An. coluzzii normali cu exemplare modificate genetic, precum și cu specia Aedes aegypti, responsabilă de transmiterea dengue. Rezultatele au arătat că An. coluzzii a localizat vasele de sânge cu aproximativ 17 secunde mai repede decât Aedes aegypti, iar semnalele electrice au sugerat o căutare mai țintită la prima specie, față de o abordare mai exploratorie la cea de-a doua. Cu toate acestea, durata totală a mușcăturii a fost similară: aproximativ 160 de secunde la Anopheles și 165 de secunde la Aedes. Echipa sugerează că această asemănare, împreună cu faptul că speciile s-au separat acum circa 150 de milioane de ani, ar putea indica faptul că ambele au atins strategii optime.
Comparația cu țânțarii modificați genetic a arătat că dezactivarea genei de detectare chimică IR76b a redus puternic inițierea mușcăturii și succesul hrănirii la An. coluzzii, în timp ce dezactivarea genei orco a avut efecte mai blânde. Exemplarele cu una dintre aceste căi afectate care au reușit totuși să se hrănească au prezentat semnale de absorbție a sângelui mai repetitive, ceea ce sugerează o flexibilitate redusă. Cercetătorii notează că unii mutanți IR76b au reușit totuși să se hrănească, ceea ce ar putea însemna că, deși au pierdut capacitatea de a-și dirija styletul spre un vas de sânge, hrănirea poate avea loc printr-un mecanism de sondare aleatorie. De asemenea, nu este exclus ca alți coreceptori senzoriali neinvestigați, precum IR25a și IR8a, să contribuie la componente distincte ale mușcăturii.
Direcții viitoare pentru prevenirea mușcăturilor
Scopul final al cercetării este dezvoltarea unor strategii mai bune de reducere a mușcăturilor și, implicit, a transmiterii bolilor de către țânțari. Echipa subliniază însă că sunt necesare studii suplimentare, care să includă mai mulți voluntari umani, mai multe tulpini de țânțari și diferite condiții de mediu, pentru a stabili dacă acestea influențează rezultatele. De asemenea, ar trebui analizate modul în care microbii de pe piele, repelentele, vârsta sau starea de sănătate modifică etapele mușcăturii. Cercetătorii consideră că identificarea semnalelor chimice și a altor căi senzoriale care ghidează părțile bucale spre vasele de sânge ar putea ajuta la testarea modului în care repelentele întrerup hrănirea după ce țânțarul a aterizat deja pe piele.
„O mai bună înțelegere a biologiei senzoriale a hrănirii cu sânge, care are loc la interfața pielii gazdei umane, ar putea duce la strategii mai bune de reducere a mușcăturilor”, concluzionează autorii studiului.
