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Malaria di combattimento alterando sapore umano

Un nuovo studio dai ricercatori di Johns Hopkins suggerisce che un'area specializzata del cervello della zanzara mescoli i gusti con gli odori per creare i sapori unici e preferiti. I risultati avanzano la possibilità, dicono, dell'identificazione della sostanza che rende “il sapore umano„ repellente alle specie del malaria-cuscinetto delle zanzare, in modo da invece di dilettarsi su noi, tengono la malattia a se stessi, potenzialmente risparmiare 450.000 vite stimate all'anno mondiale.

zanzara femminile di gambiae delle anofeliUn rapporto sulla ricerca è comparso online il 3 ottobre nelle comunicazioni della natura del giornale. La malaria è una malattia contagiosa del parassita degli esseri umani e degli animali trasmessi dal morso della zanzara femminile di gambiae delle anofeli. Nel 2015, gli esperti la stimano influenzata 214 milione di persone, principalmente in Africa, malgrado le decadi degli sforzi dell'estirpazione e di controllo della zanzara. Non c'è vaccino contro la malaria e sebbene la malattia sia curabile nelle fasi iniziali, il trattamento è costoso e difficile da consegnare nei posti in cui è endemico.

“Tutte le zanzare, compreso quella che trasmette la malaria, usano il loro odorato trovare un host per un pasto di sangue. Il nostro scopo è di lasciare le zanzare dirci che odori trovano repellenti ed usano quelli per tenerli dal morso noi,„ dice il vasaio di Christopher, il Ph.D., assistente universitario della neuroscienza alla scuola di medicina di Johns Hopkins University.

Poiché l'odore è essenziale alla sopravvivenza della zanzara, ogni zanzara ha tre paia “dei radiatori anteriori„ per la percezione degli odori: due antenne, due palps mascellari e labella due. I palps mascellari sono annessi spessi e sfocati che sporgono dalla regione più bassa della testa della zanzara, più o meno paralleli alle sue proboscide, la guaina lunga e flessibile che non tiene il suo “ago di stampa alimentante„ sotto gli involucri finché avuta bisogno di. Molto al suggerimento delle proboscide è il labella, due piccole regioni che contengono entrambi i neuroni “gustativi„ che prendono i gusti ed i neuroni olfattivi per il riconoscimento degli odoranti.

Per capire meglio come. le zanzare di gambiae che causano la malaria ricevono ed elaborano le informazioni olfattive da tante regioni sensitive, il gruppo del vasaio hanno voluto vedere dove i neuroni olfattivi da quelle regioni vanno nel cervello.

Hanno usato una tecnica genetica potente - mai prima compiuta in zanzare, secondo il vasaio - per fare determinato verde “di incandescenza„ dei neuroni. Il contrassegno d'ardore di verde è stato destinato per comparire specificamente in neuroni che ricevono gli odori complessi attraverso le proteine chiamate ricevitori odoranti (ORs), poiché O i neuroni sono conosciuti per contribuire a distinguere gli esseri umani da altri animali a sangue caldo nelle zanzare di aegypti dell'Aedes, che portano il virus di Zika.

“Questo è la prima volta i ricercatori sono riuscito specificamente a mirare ai neuroni sensoriali in zanzare. Precedentemente, abbiamo dovuto usare le mosche come proxy per tutti gli insetti, ma ora possiamo direttamente studiare l'odorato negli insetti che spargono la malaria,„ diciamo Olena Riabinina, Ph.D., l'autore principale dello studio e un collega postdottorale ora all'istituto universitario imperiale Londra. “Siamo stati sorpresi piacevolmente da come la nostra tecnica genetica lavorata e da quanto facile ora è di vedere i neuroni dirilevazione. La facilità dell'identificazione definitivamente semplificherà il nostro compito di studio dei questi neuroni in futuro.„

Come previsto, il vasaio dice, O i neuroni dalle antenne e dai palps mascellari sono andato alle aree simmetriche del cervello chiamato lobi con antenne, appena come fanno in mosche. Ma il vasaio proprio è stato sorpreso quando ha veduto che O i neuroni dal labella sono andato alla cosiddetta zona subesophageal, che, dice, mai prima era stato associato con l'odorato in tutta la mosca o insetto; era stato associato soltanto con il senso del gusto.

“Quello che trova suggerisce che forse le zanzare non gradiscano appena il nostro odore, ma anche il nostro sapore,„ dice il vasaio. “È probabile che gli odoranti che vengono fuori la nostra interfaccia sono presi dal labella ed influenzano il gusto preferito della nostra interfaccia, particolarmente quando la zanzara sta cercando un posto per mordere.„

Vasaio. “È probabile che gli odoranti che vengono fuori la nostra interfaccia sono presi dal labella ed influenzano il gusto preferito della nostra interfaccia, particolarmente quando la zanzara sta cercando un posto per mordere.„

Il vasaio dice che l'individuazione potenzialmente offre a ricercatori un nuovo modo respingere le zanzare. Le antenne e i palps mascellari di più sono specializzati per prendere i segnali a lungo raggio, mentre il labella entr inare contatto diretto con la nostra interfaccia. Infatti, il vasaio dice, prima dell'iniezione delle loro proboscide aghiformi, zanzare usi il labella per sondare circa sull'interfaccia di una vittima. “Realmente non sappiamo perché fanno che, ma sospettiamo che stanno cercando le indicazioni sensitive che suggeriscono l'accesso facile ad un vaso sanguigno,„ lui dicono. “Questo suggerisce che una combinazione di insettifughi potrebbe tenere le zanzare dal morso noi in due modi. Uno potrebbe mirare ai neuroni con antenne e diminuire la probabilità che vengono troppo vicino, mentre un altro potrebbero mirare ai neuroni labellar e fare le zanzare girare via nella repulsione - prima del succhiamento del nostro sangue - se si avvicinassero abbastanza per sbarcare su noi.„

Il vasaio genetico in due parti del sistema inventato per generare i neuroni d'ardore lo renderà molto più facile per suo ed altri laboratori per combinare le zanzare geneticamente alterate per generare i nuovi tratti, dice. Il suo gruppo già ha creato uno sforzo dell'. zanzare di gambiae di cui O verde di incandescenza dei neuroni sopra l'attivazione. Gli scienziati possono vedere così quali neuroni si illuminano in risposta ad un odore specifico.

“Facendo uso di questo metodo, speriamo di trovare un odorante che è sicuro e piacevole-odorante per noi ma forte repellente alle zanzare alle concentrazioni molto basse,„ dice il vasaio.

Il suo gruppo poteva egualmente confrontare i cervelli delle zanzare maschii e femminili. Poiché soltanto le femmine usano il loro odorato trovare che gli esseri umani ed i maschi alimentano soltanto su nettare, precedentemente è stato pensato che i maschi avessero appena un odorato rudimentale. Il gruppo del vasaio ha trovato invece che i maschi hanno lo stesso livello di complessità nei loro cervelli per individuare gli odori come femmine ma per avere meno neuroni olfattivi. “Sembra che i maschi potrebbero appena avere una versione ridotta dell'odorato di una femmina. Così possono ancora odorare tutto odori di una femmina, appena non pure,„ il vasaio dice.

Il suo gruppo pianificazione studiare altri tipi di neuroni per capire meglio come i segnali dalle zanzare' tre tipi di ricevitori olfattivi interagiscono per influenzare il loro comportamento. Per esempio, perché è l'acido lattico non attraente da sè ma altamente attraente una volta misto con l'anidride carbonica?

“Vorremmo capire che regioni e neuroni nel cervello piombo a questo effetto combinato,„ diciamo il vasaio. “Se possiamo identificarli, forse potremmo anche fermarli dal lavoro.„

Altri autori del rapporto includono il compito di Darya, Elizabeth Marr e Chun-Chieh Lin della scuola di medicina di Johns Hopkins University; e Robert Alford e David O' Brochta dell'università del Maryland, sosta dell'istituto universitario.

Questo lavoro è stato supportato dalle concessioni dal fondo di scoperta della medicina di Johns Hopkins, dall'istituto di ricerca di malaria di Johns Hopkins e dall'istituto nazionale dell'allergia e delle malattie infettive (R01AI099060).