Während sich Mücken und durch Mücken übertragene Krankheiten wie das Dengue-Fieber auf der ganzen Welt ausbreiten, könnten Forscher sagen, dass eine Schlüsselstrategie zur Vorbeugung dieser Krankheiten darin bestehen könnte, die Insekten von vornherein davon abzuhalten, ihre Opfer zu beißen. Doch während Wissenschaftler herausgefunden haben, wie Geruch und Hitze Mücken dabei helfen, Menschen zu finden, ist wenig über die Rolle des Geschmacks nach der Landung bekannt.
In einer neuen Studie haben Yale-Forscher nun gezeigt, wie unterschiedliche Geschmäcker von Neuronen in Mücken kodiert werden und wie sie das Beißen, die Nahrungsaufnahme und die Eiablage beeinflussen. Sie identifizieren auch Verbindungen im menschlichen Schweiß, die das Stechverhalten von Mücken verstärken, sowie Bitterstoffe, die das Eiablage- und Fressverhalten unterdrücken – und liefern neue Erkenntnisse darüber, warum manche Menschen für Mücken verlockender sein könnten als andere.
Sie sagen, dass diese Erkenntnisse Erkenntnisse über Methoden liefern könnten, um Mückenstiche in Zukunft zu stoppen oder zu reduzieren.
Die Studie, veröffentlicht In Naturkonzentrierte sich auf die Asiatische Tigermücke, eine Art, die einst auf Südostasien beschränkt war, heute aber auf sechs Kontinenten verbreitet ist.
„Diese Mücke ist in der Lage, viele Krankheiten zu verbreiten, darunter Dengue-Fieber und Chikungunya“, sagte der leitende Autor John Carlson, Eugene Higgins-Professor für Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie an der Yale-Fakultät für Künste und Wissenschaften. „Und sie übertrifft andere Mückenarten, sodass sie in Zukunft ein noch größeres Problem darstellen könnte.“
Um die Geschmacksfähigkeiten der Art besser zu verstehen, nahmen die Forscher zunächst 46 verschiedene Geschmacksstoffe – darunter Zucker, Salze, Bitterstoffe und Aminosäuren – und beobachteten, wie Neuronen im Geschmacksorgan der Mücke darauf reagierten. Sie fanden heraus, dass einige Verbindungen, wie zum Beispiel Zucker, viele Neuronen erregten. Doch überraschenderweise hemmten einige Verbindungen tatsächlich die neuronale Aktivität.
„Wir haben viel über den Geschmack von Fruchtfliegen geforscht und eine derart weit verbreitete Hemmung bei Fliegen noch nie zuvor gesehen“, sagte Carlson. „Diese beiden unterschiedlichen Reaktionen – Erregung und Hemmung – verleihen Mücken eine erweiterte Fähigkeit, Geschmacksrichtungen zu kodieren, was bedeutet, dass sie wahrscheinlich eine große Vielfalt an Geschmacksrichtungen unterscheiden können.“
Nachdem sie auch untersucht hatten, wie unterschiedliche Geschmacksstoffe das Stech-, Fress- und Eiablageverhalten von Mücken beeinflussten, stellten die Forscher fest, dass unterschiedliche Geschmäcker unterschiedliche Verhaltensweisen förderten oder unterdrückten.
Einige Bitterstoffe verringerten beispielsweise das Fressverhalten der Mücken, hatten jedoch keinen Einfluss auf die Eiablage. Während Salz und einige Aminosäuren, die typischerweise im menschlichen Schweiß vorkommen, getrennt dargeboten keinen Einfluss auf das Beißen hatten, förderten sie in Kombination eine Zunahme des Beißens.
„Und diese Nuance macht für uns Sinn“, sagte die Hauptautorin Lisa Baik, eine Postdoktorandin in Carlsons Labor, die die Arbeit leitete. „Es gibt viele Orte in der Natur, an denen es Salz gibt, und viele Orte, an denen es Aminosäuren gibt, aber der Mensch hat beides zusammen auf unserer Haut. Vielleicht ist die Mücke also in der Lage, die Kombination zu erkennen und unsere Haut als einen guten Ort zu erkennen.“ beißen.“
Als die Forscher den Mücken außerdem menschliche Schweißproben anboten, stellten sie fest, dass die Mücken bei einigen Proben eine starke Stechpräferenz gegenüber anderen zeigten.
„Wir glauben, dass dies einer der Gründe dafür sein könnte, dass einige von uns viel häufiger von Mücken gestochen werden als andere“, sagte Carlson. „Manche Menschen schmecken Mücken vielleicht einfach besser.“
Zusammengenommen helfen die Ergebnisse dabei, zu beschreiben, wie gelandete Mücken entscheiden, ob sie stechen oder wegfliegen. Diese Informationen, sagen die Forscher, könnten dabei helfen, Verbindungen zu identifizieren, die Mücken dazu bewegen können, den Raum zu verlassen, anstatt zu stechen.
„Unsere Studie könnte dabei helfen, Verbindungen zu identifizieren, die uns auf eine neue Art und Weise vor Mückenstichen schützen“, sagte Carlson. „Solche Verbindungen könnten äußerst nützlich sein, insbesondere da der Klimawandel das Verbreitungsgebiet der Mücken und der von ihnen übertragenen Krankheiten erweitert.“
Weitere Informationen:
John Carlson, Gustation in der Asiatischen Tigermücke, Natur (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08047-y