Iltaiset piknikit puistossa, auringonlaskun oluet järven rannalla ja lämpimät yöt ikkunoiden ollessa auki ovat vain joitain juhannuksen herkkuista. Mutta hämärän laskiessa yksi planeetan kaikkein ravittuimmista olennoista: moskiito. Ulkoiluharrastuksista luovutaan nilkkaa raaputtavassa vimmassa ja uni on häiriintynyt, kun hikoilemme huolestumattomasti kiusamme lähteessä.
Asiaan liittyvä sisältö
- Maailman megatunnukset tekevät dengue-taudista kuolleen
- Tämä makea tuoksuva yrtti voi viedä hyttyset pois
- Geenit tekevät joistakin ihmisistä houkuttelevampia hyttysille
- Voisiko GM-hyttyset valmistaa tietä trooppisen viruksen leviämiselle?
Kaikki nämä epämukavuudet eivät tietenkään ole mitään verrattuna vahinkoihin, joita hyttyset tekevät sairauksien, kuten malarian, dengue- tai keltakuumeen, välittäjinä. Maailman terveysjärjestön mukaan pelkästään hyttysten aiheuttama keltakuume aiheuttaa yli 30 000 kuolemaa vuodessa.
Mutta nyt, meneillään olevassa ihmisten ja hyttysten välisessä taistelussa, olemme saattaneet vain saavuttaa hallinnan. Texas A&M -yliopiston tutkijat uskovat löytäneensä tavan ylittää älyttömät verenimurit huijaamalla heidät päättämään olla purematta meitä, ja heidän tärkeimmät liittolaisensa tässä ruusussa ovat miljardeja bakteereja, jotka elävät ihollamme.
Bakteerit "puhuvat" toistensa kanssa kemiallisella järjestelmällä, jota kutsutaan koorumin tunnistukseksi. Tätä solujen välistä viestintää käytetään hallitsemaan tai estämään tiettyjä käytöksiä yhteisössä, kuten parvien muodostumista tai biofilmin tuottamista, kuten plakin muodostumista hampaisiin. Keskustelun aloittamiseksi bakteerit tuottavat yhdisteitä, jotka sisältävät erityisiä biokemiallisia viestejä. Mitä enemmän näistä yhdisteistä tuotetaan, sitä väkevämmäksi sanoma tulee, kunnes se saavuttaa kynnyksen, joka aiheuttaa ryhmävasteen. Käyttäytyminen esiintyy todennäköisemmin, kun viesti tulee "kovemmaksi" - ja se tekee muiden organismien helpoksi salakuuntelemisen bakteerirutkauksesta.
"Jopa ihmiset reagoivat koorumia havaitseviin molekyyleihin", sanoo Texas A&M: n käyttäytymisekologi Jeffery K. Tomberlin. "Esimerkiksi jos jokin hajoaa, siinä prosessissa vapautuu koorumia havaitsevia molekyylejä, jotka kertovat meille, että se on. ei hyvä ympäristö. ”
Anna hyttysen. Aikaisemmat työt viittaavat siihen, että sellaiset tekijät kuin hengittämämme hiilidioksidin määrä, ruumiinlämpö, kehon haju ja jopa vaatteidemme väri voivat vaikuttaa siihen, kuinka houkuttelevat verenhimoisia hyönteisiä kohtaan. Tomberlinin mukaan hyttyset voivat myös tunkeutua bakteerikommunikaatiojärjestelmiin käyttämällä kemoreseptoreita antenneissaan, toisin kuin toisen maailmansodan koodimurtimet, jotka sieppaavat salatun tiedonsiirron: ”Heidän tutkajärjestelmänsä on erittäin herkkä ja pystyy ottamaan vastaan nämä esiintyvät viestit. Ja heillä on laitteet, joiden avulla he voivat keskeyttää viestit ”, hän sanoo.
Evolutionaarisesti koorumin havaitseminen on aina tapahtunut luonnossa, ja hyttyset ovat kehittäneet kyvyn havaita nämä viestintäreitit luonnollisen valinnan kautta. Hyttyset hyötyvät tästä hakkeroinnista, sillä ne keräävät tietoa verisäntälaadusta ja ovat selektiivisiä kohdistettaviensa suhteen. Mutta bakteerikommunikaatioväylät kehittyvät edelleen, mikä johtaa kilpailuun kilpailevien organismien välillä - toisella puolella bakteerit tuottavat viestejä, ja toisaalta hyttyset yrittävät tulkita niitä.
”Vastustajasi muuttaa aina koodinsa salausta. Sinun on rikottava tämä koodi, ja selviytymiskykysi riippuu siitä ”, Tomberlin sanoo. Tietäen, että mikrobiviestintä voi vaikuttaa hyttysten vetovoimaan, Tomberlin ja hänen kollegansa Texas A & M: llä - mukaan lukien Craig Coates, Tawni Crippen ja tutkinnon suorittanut tutkija Xinyang Zhang - ovat nyt osoittaneet, että ihmiset saattavat pystyä hakkeroimaan hakkereita ja vaikuttamaan siihen, päättävätkö hyttyset puremaan meitä.
Staphylococcus epidermidis on yksi yli tuhannesta bakteerilajeista, joita esiintyy yleisesti ihmisen iholla. Ryhmä käytti S. epidermidiksen mutanttimuotoa , jossa he poistivat sen geneettisen mekanismin, joka koodaa sen koorumin tunnistusjärjestelmää. Bakteerien biokemiallisten reittien häiriintyessä hyttysten "valvontalaitteet" eivät enää pystyneet salakuuntelemaan.
Mikroskooppinäkymä tavallisista ihobakteereista Staphylococcus epidermidis . (David Scharf / Corbis) Ryhmä suoritti sitten sarjan kokeita käyttämällä verisyöttölaitteita, jotka peitettiin steriilillä kankaalla, jota käsiteltiin joko vaimentuneilla mutanteilla tai modifioimattomilla villityyppisillä bakteereilla. Ryhmä vertasi syöttölaitteiden houkuttelevuutta naispuoliseen Aedes aegypti -hyttystoon, joka on keltakuumeen pääasiallinen välittäjä.
Verisyöttölaitteet koostuivat viljelyspullosta, joka oli suljettu parafiinikalvolla, johon hyttysi voi tunkeutua. Millimetri kanin verta injektoitiin kalvon ja viljelypullon väliin ja lämmin vesi pumpattiin pullon läpi pitämään verta keskimääräisessä ruumiinlämpötilassa. Ryhmä sijoitti syöttölaitteet läpinäkyvien muovihäkkien sisälle, joissa oli 50 hyttysiä, ja jätti ne häkkeihin 15 minuutiksi. He tallensivat hyönteisten käyttäytymisen videolle, jolloin he laskivat syöttävien hyttysten määrän minuutissa.
Ryhmä testasi erilaisia skenaarioita, kuten joko villityyppisillä tai mutanttibakteereilla käsiteltyjen verisyöttölaitteiden sijoittamisen erillisiin häkeihin, minkä jälkeen molemmat bakteerityypit sijoitettiin samaan häkkiin samaan aikaan. Kun heille annettiin valinta, "verisyöttölaitteessa houkutteli villityyppiin kaksinkertainen määrä hyttysitä kuin verisyöttölaitteen mutantti", Tomberlin sanoo.
Näiden löydösten perusteella, joita valmistellaan parhaillaan PLOS One -asiakirjaan toimittamista varten, ryhmä uskoo, että bakteeriviestinnän estäminen voisi johtaa uusiin hyttysten torjuntamenetelmiin, jotka olisivat turvallisempia kuin ankarat kemialliset hylkyaineet, kuten DEET. Tällä voi olla tärkeitä vaikutuksia hyttysten tarttuvien tautien, kuten keltakuumeen, leviämisen vähentämiseen. ”Bakteerit ovat ensimmäinen puolustuslinjamme, ja haluamme edistää niiden leviämistä. Saatamme kuitenkin pystyä tuottamaan luonnollisia torjunta-aineita, joiden avulla voimme valehdella hyttysille ", Tomberlin sanoo." Haluamme ehkä muokata julkaistavia viestejä, jotka kertovat hyttyselle, että emme ole hyvä isäntä sen sijaan, että me olemme hyvä isäntä. kemikaalien kehittäminen, jotka voivat olla haitallisia ihomme bakteereillemme tai itsellemme. ”
Tomberlin toteaa, että bakteerikeskustelujen manipuloinnilla voi olla monia muita sovelluksia ja että niitä tutkitaan aktiivisesti muissa laitoksissa. Terveyssovellusten kannalta bakteerien välisen yhteyden estäminen kystistä fibroosia sairastavien potilaiden keuhkoissa voisi johtaa uusiin hoitomenetelmiin taudille. Ja energia-alalla koorumin havaitsemisen estäminen voisi vähentää öljyputkien aiheuttamaa korroosiota mikrobien vaikutuksesta.
Tutkijat, kuten Thomas K. Wood Pennsylvanian osavaltion yliopistosta, Rodolfo García-Contreras Universidad Nacional Autónoma de Mexico -tapahtumasta ja Toshinari Maeda Kyushun teknillisestä instituutista, ovat johtavia koorumin tutkinnassa. Woodin mukaan pyrkimyksissä manipuloida bakteerikommunikaatioissa on otettava huomioon mikrobien hienostuneet vastavakoilutekniikat: "Yritämme myös ymmärtää, kuinka bakteerit kehittyvät vastustuskykyä uudentyyppisille yhdisteille, joiden tarkoituksena on estää bakteerien puhuminen", hän sanoo.
Joten nyt hyttysten ja tieteen osalta koodirikkominen on käynnissä.
