Forscher enthüllen die physikalische Chemie hinter der Anhaftung von Zecken an der Haut

Ein Team physikalischer Chemiker der Wageningen University and Research, der Universität Maastricht und EnzyTag BV, alle in den Niederlanden, hat die physikalische Chemie hinter der Fähigkeit der Zecken, an der Haut ihres Wirts zu haften, aufgedeckt. In ihrem Studieveröffentlicht in der Zeitschrift Naturchemie, Die Gruppe beobachtete die Verdunstung eines Tropfens einer künstlich synthetisierten Aminosäure, die der Art ähnelt, die im Zeckenspeichel produziert wird, um zu sehen, ob es zu einer Phasentrennung kommt.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Zecke, wenn sie auf einem vorbeikommenden Wirt mitfährt, daran haftet, dann die Haut durchsticht und sich ernährt. In dieser neuen Studie stellte das Forschungsteam fest, dass der Haftmechanismus bisher nicht gut untersucht wurde. Sie begannen damit, Proben des von den Zecken produzierten Speichelproteins zu sammeln, das sich, wie sie feststellten, zu festen Zapfen formte, wenn es auf die Haut seines Wirts extrudiert wurde. Das bedeutete, dass es sich um einen Bioklebstoff handelte, den einzigen, von dem bekannt ist, dass er an einem lebenden Substrat haftet.

Sie fanden heraus, dass der Zeckenspeichel glycinreiche Proteine ​​enthielt, was darauf zurückzuführen war, dass die Zecke ihre Produktion kurz vor der Anheftung an einen Wirt erhöhte. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass solche Proteine ​​die Proteinfaltung verhindern können, was für den Härtegrad des sich bildenden Kegels verantwortlich ist.

Bei der Untersuchung des Zeckenspeichels und seiner Proteine ​​fand das Team Hinweise auf eine mögliche Phasentrennung von Flüssigkeit zu Flüssigkeit. Um dies zu bestätigen, stellten sie eine synthetische Version einer der im Speichel vorkommenden Hauptaminosäuren her, gaben einen Tropfen auf eine ebene Fläche und sahen zu, wie er verdunstete.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass andere Phasentrennungen von Flüssigkeit zu Flüssigkeit, wie sie beispielsweise bei Kaffee auftreten, beim Trocknen zur Bildung von Ringen führen. Nach ein paar Minuten fand das Forscherteam die Ringe, die es erwartet hatte – es bemerkte auch Fluoreszenz an der Ringgrenze und die Entstehung eines Randes. Schließlich beobachteten sie winzige Tröpfchen des synthetisierten Proteins, die im Rand schwammen.

Insgesamt zeigte das Verhalten des Tropfens eine Phasentrennung von Flüssigkeit zu Flüssigkeit. Die Zugabe von Salz trug dazu bei, die Bindungen in der Flüssigkeit zu stärken, was zu härteren Zapfen führte. Um zu bestätigen, dass der natürliche Zeckenspeichel eine Phasentrennung aufwies, fingen sie genügend Zecken ein, um eine ausreichende Speichelmenge zu extrahieren, um die frühere Arbeit mit echtem Speichel zu wiederholen, und kamen zu den gleichen Ergebnissen.

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