Chemischer Cocktail in der Haut ruft krankheitsübertragende Stechmücken auf den Plan
Geruch dient als GPS für schnell zu beißende Krankheitsüberträger
Mücken, die Zika, Dengue und Gelbfieber verbreiten, werden von einem Duftstoff der menschlichen Haut zu ihren Opfern geleitet. Die genaue Zusammensetzung dieses Duftes war bisher nicht bekannt.
Aedes aegyptii-Mücke, die einen Menschen sticht.
CDC
Ein von der UC Riverside geleitetes Team entdeckte, dass die Kombination aus Kohlendioxid und zwei Chemikalien, 2-Ketoglutarsäure und Milchsäure, einen Duft auslöst, der die Mücke dazu veranlasst, ihr Opfer zu finden und auf ihm zu landen. Dieser Chemikaliencocktail fördert auch das Sondieren, d. h. den Einsatz von stechenden Mundwerkzeugen, um Blut zu finden.
Diese chemische Mischung scheint speziell weibliche Aedes aegypti-Mücken anzulocken, die Überträger des Zika- sowie des Chikungunya-, Dengue- und Gelbfieber-Virus. Diese Stechmücke stammt ursprünglich aus Afrika, hat sich aber weltweit in tropischen und subtropischen Regionen ausgebreitet, auch in den USA.
Dieses neue Forschungsergebnis und die Art und Weise, wie das Team es entdeckte, wird in der Zeitschrift Scientific Reports ausführlich beschrieben. "Andere haben zwar Verbindungen identifiziert, die Mücken anlocken, aber viele von ihnen haben keine starke, schnelle Wirkung. Bei dieser Substanz ist das anders", sagte Ring Cardé, Entomologe an der UCR.
Stechmücken nutzen eine Vielzahl von Hinweisen, um ihre Opfer zu finden, darunter Kohlendioxid, Sicht, Temperatur und Feuchtigkeit. Die jüngsten Forschungsergebnisse von Cardé zeigen jedoch, dass Hautgerüche noch wichtiger sind, um den Ort des Stichs zu lokalisieren.
"Wir haben gezeigt, dass Moskitos auf visuell nicht unterscheidbaren Zielen landen, die mit diesen beiden Gerüchen durchdrungen sind, und diese Ziele sind nicht mit Wärme oder Feuchtigkeit verbunden", so Cardé. "Das bedeutet, dass der Hautgeruch der entscheidende Leitfaktor ist.
In Anbetracht der Bedeutung des Geruchs für die erfolgreiche Nahrungsaufnahme der Moskitos wollte Cardé die genauen Chemikalien herausfinden, die unseren Duft für die Insekten so wirksam machen. Ein Teil der Gleichung, Milchsäure, wurde bereits 1968 als ein chemisches Element im Geruchscocktail identifiziert.
Seitdem wurde in mehreren Studien festgestellt, dass Kohlendioxid in Kombination mit Ammoniak und anderen vom Menschen produzierten Chemikalien die Mücken ebenfalls anlockt. Cardé, der sich seit 26 Jahren mit Stechmücken beschäftigt, war jedoch der Meinung, dass diese anderen Chemikalien keine starken Lockstoffe sind.
"Ich hatte den Verdacht, dass die Chemie der Gerüche, die die Gelbfiebermücke anlocken, etwas Unentdecktes ist", sagte Cardé. "Ich wollte die genaue Mischung herausfinden."
Die Methoden, die Chemiker normalerweise zur Identifizierung dieser Chemikalien verwenden, hätten bei 2-Ketoglutarsäure nicht funktioniert, so Cardé. Die Gaschromatographie, die Chemikalien nach ihrem Molekulargewicht und ihrer Polarität trennt, hätte diese Säure übersehen.
"Ich denke, dass diese Chemikalien aufgrund der Komplexität des menschlichen Geruchsprofils und der winzigen Mengen dieser Verbindungen, die im Schweiß vorhanden sind, bisher nicht gefunden wurden", sagte der Chemiker Jan Bello, der früher an der UCR tätig war und jetzt bei der Schädlingsbekämpfungsfirma Provivi arbeitet.
Auf der Suche nach Moskito-Lockstoffen wandte sich Cardé an Bello, der Verbindungen aus dem Schweiß seiner eigenen Füße extrahierte. Er füllte seine Socken mit Glasperlen und lief mit den Perlen in den Socken vier Stunden lang pro Geruchssammlung umher.
"Das Tragen der Perlen fühlte sich fast wie eine Massage an, so als würde man Stressbälle mit Sand zerdrücken, aber mit den Füßen", sagte Bello. Das Frustrierendste an der langen Tragezeit war, dass die Perlen zwischen den Zehen stecken blieben, so dass es nach einer Weile unangenehm wurde."
Die Unannehmlichkeiten waren die Investition wert. Bello isolierte Chemikalien aus dem Schweiß, der sich auf den Sockenperlen absetzte, und beobachtete die Reaktion der Mücken auf diese Chemikalien. Auf diese Weise wurde die aktivste Kombination ermittelt.
Künftige Studien sollen klären, ob dieselbe Verbindung auch bei anderen Mücken wirksam ist und warum es solche Unterschiede in der Anfälligkeit von Individuen für Stiche gibt. "Einige sind für diese Mücken attraktiver als andere, aber niemand hat bisher herausgefunden, warum das so ist", so Cardé.
Auch wenn diese Entdeckung vielleicht nicht zu Erkenntnissen für die Entwicklung neuer Abwehrmittel führt, hofft das Forscherteam, dass ihre Entdeckung genutzt werden kann, um krankheitsübertragende Moskitos anzulocken, zu fangen und möglicherweise zu töten.
"Letzten Endes sind wir wirklich froh, dass wir diese Verbindungen gefunden haben, denn wir waren uns nicht immer sicher, dass wir sie finden würden. Wir hatten eine Vermutung, dass sie existieren, aber Vermutungen funktionieren nicht immer", sagte Cardé.
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