Desde su invención durante la Segunda Guerra Mundial para los soldados estacionados en países donde las tasas de transmisión de la malaria eran altas, los investigadores han trabajado para determinar con precisión cómo DEET realmente afecta a los mosquitos. Estudios anteriores analizaron la estructura química del repelente, estudiaron la respuesta con mayor facilidadinsectos con los que trabajar, como moscas de la fruta, y experimentaron con receptores de aroma de mosquito genéticamente modificados cultivados dentro de huevos de rana. Sin embargo, la respuesta neurológica del mosquito Anopheles al DEET y otros repelentes permaneció en gran parte desconocida porque estudiaba directamente las neuronas sensibles al olor en el mosquito mismo.fue un trabajo técnicamente desafiante y laborioso.
Los investigadores de Johns Hopkins ahora han aplicado una técnica de ingeniería genética al mosquito Anopheles que transmite la malaria, lo que les permite observar el funcionamiento interno de la nariz del insecto.
"Los repelentes son un grupo increíble de olores que pueden prevenir las picaduras de mosquitos, pero no está claro cómo funcionan realmente. Utilizando nuestras nuevas cepas de mosquitos Anopheles, finalmente podemos hacer la pregunta, ¿cómo huelen las neuronas de¿un mosquito responde a los olores repelentes? ", dice Christopher Potter, Ph.D., profesor asociado de neurociencia en el Departamento de Neurociencia Solomon H. Snyder de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.
"Nuestros resultados de los mosquitos Anopheles nos tomaron por sorpresa. Descubrimos que las neuronas del" olor "de los mosquitos Anopheles no respondían directamente al DEET u otros repelentes sintéticos, sino que estos repelentes impedían que los olores de la piel humana pudieran ser detectados por elmosquito. En otras palabras, estos repelentes estaban enmascarando u ocultando los olores de nuestra piel de los Anopheles ".
La investigación del grupo se publicó el 17 de octubre en Biología actual .
"Descubrimos que DEET interactúa y enmascara los químicos en nuestra piel en lugar de repeler directamente a los mosquitos. Esto nos ayudará a desarrollar nuevos repelentes que funcionan de la misma manera", dice Ali Afify, Ph.D., becario postdoctoral en JohnsFacultad de medicina de la Universidad de Hopkins y primer autor de este artículo.
Cuando los investigadores inhalaron un aroma que los mosquitos pudieron detectar, como los químicos que componen el aroma de la piel humana, sobre las antenas de los insectos, las moléculas fluorescentes creadas por el grupo para ser expresadas en la antena iluminarían las neuronasy ser grabado por una cámara, que muestra que la nariz del mosquito detectó la señal.
Utilizando esta configuración de detección de olores, los investigadores descubrieron que los diferentes olores, incluidos los repelentes de insectos químicos como DEET, los repelentes naturales como la hierba de limón y los productos químicos encontrados en el olor humano tenían diferentes efectos en las neuronas.
Cuando los investigadores aplicaron el aroma de DEET solo en las antenas de los mosquitos, las moléculas fluorescentes en las neuronas de los mosquitos no se iluminaron, una señal de que los mosquitos no podían "oler" directamente el químico. Cuando se exponen a los químicos conocidospara formar el olor humano, las neuronas "se iluminaron como un árbol de Navidad", dice Potter. Y notablemente, cuando el aroma humano se mezcló con DEET, simulando el efecto de aplicar el repelente a la piel, la respuesta neuronal a la mezcla se atenuó, lo que resulta en una respuesta mucho más baja. Alrededor del 20 por ciento del poder de la respuesta al olor humano solo.
Buscando obtener una idea de por qué sucedió esto, los investigadores midieron el número de moléculas de olor en el aire que llegan a la antena para averiguar cuánto 'olor' estaba presente para que los insectos respondieran. Descubrieron que cuando se combinaba con DEET, ella cantidad de moléculas de olor humano en el aire disminuyó al 15 por ciento de sus cantidades anteriores. "Por lo tanto, creemos que DEET atrapa los olores humanos y les impide llegar a los mosquitos", dice Afify.
Potter y su equipo dicen que sospechan que este efecto es suficiente para enmascarar el olor humano y evitar que llegue a los detectores de olores del mosquito.
Los investigadores advierten que su estudio no abordó la posibilidad de que el DEET y productos químicos similares también actúen como repelentes de contacto, posiblemente disuadiendo a los anófeles a través del sabor o el tacto. El grupo tampoco analizó el efecto de DEET en otras especies de mosquitos.los investigadores dicen que planean abordar en futuros experimentos.
"El sentido del olfato en los insectos es bastante notable en su variedad, y ciertamente es posible que otros tipos de mosquitos, como los mosquitos Aedes, que pueden transmitir Zika o Dengue, realmente puedan detectar DEET. Una pregunta clave parala dirección sería si esta detección está vinculada a la repulsión, o si el mosquito la percibe como un olor más ", dice Potter.
Los investigadores dicen que también planean estudiar los receptores químicos específicos en el cerebro responsables de detectar olores naturales como la hierba de limón.
Los mosquitos Anopheles son el portador más frecuente del parásito causante de la malaria Plasmodium, que se transmite de persona a persona a través de las picaduras infectadas. La malaria mató a unas 435,000 personas en 2017, según la Organización Mundial de la Salud OMS.
Otros investigadores involucrados en este estudio incluyen a Joshua Betz de la Escuela de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins, Olena Riabinina de la Universidad de Durham y Chloé Lahondère del Instituto Politécnico de Virginia y la Universidad Estatal
Esta investigación fue financiada por el Departamento de Defensa W81XWH-17-PRMRP, el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas R01AI137078, un Premio Catalizador Johns Hopkins 2018, un Fondo Piloto del Instituto de Investigación de la Malaria Johns Hopkins y un Fondo Piloto Johns HopkinsBeca Postdoctoral del Instituto de Investigación de la Malaria.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Medicina Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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