Sådan finder myg mennesker: kuldioxid, varme og hudlugt

Kuldioxid starter søgningen

En myg på jagt indleder med en fane af kuldioxid. Hvert åndedrag, vi udånder, frigiver det, og det spredes med vinden langt nok til at advare en hun om, at en varmblodet vært er i nærheden. Sorrells og kolleger viste i 2022 i eLife noget vigtigt om det første signal. Med Aedes aegypti gav de en enkelt puls af kuldioxid på fem sekunder og iagttog adfærden bagefter. Hunnerne forblev i en forhøjet jagttilstand i mere end ti minutter og blev langt mere lydhøre over for kropsvarme. Nogle åd blodmåltidserstatninger op til fjorten minutter efter den oprindelige påvirkning. Tilstanden blev kun set hos ufodrede hunner, der søgte blod; nyligt fodrede hunner og hanner viste den ikke. Kuldioxid tiltrækker altså ikke blot. Det sætter myggen i en vedvarende søgetilstand.

Kropsvarme og infrarødt på kort afstand

Når en myg først er i nærheden, bliver varme et brugbart kompas. Chandel og kolleger viste i Nature i 2024, at hunner af Aedes aegypti sanser termisk infrarød stråling fra menneskehud. Forfatterne beskriver infrarødt som et fremragende retningsgivende signal på mellemdistance, der virker sammen med andre sanser frem for alene. Hunnerne foretrak en infrarød kilde op til omkring 70 cm væk; derefter faldt præferencen brat og nåede et præferenceindeks på 0,15 ved 80 cm og intet ved 90 cm. Tilsætning af kuldioxid, menneskelugt og infrarødt ved 34 grader Celsius fordoblede adfærden med at søge vært. Indekset for værtsøgning steg fra 6,50% til 12,93%. Tiltrækningen toppede ved 34 grader Celsius, menneskehudens temperatur.

Den molekylære kontakt til varmedetektion

Det infrarøde signal afhænger af en bestemt varmeaktiveret kanal. Chandel og kolleger angiver, at detektion af termisk infrarødt kræver TRPA1, en ionkanal, der udtrykkes i neuroner ved spidsen af myggens antenne. To opsiner sidder ved siden af den i disse neuroner og øger følsomheden, når den infrarøde intensitet er lav. Systemet opfører sig som et termometer indstillet til hud. Præferencen fulgte temperaturforskellen mellem målet og den omgivende luft, så signalet svækkes, efterhånden som omgivelserne nærmer sig hudtemperaturen. Den detalje forklarer, hvorfor myg jager mindre i den varmeste del af en meget varm dag, og hvorfor kombinationen af signaler betyder noget. Varme alene fuldfører sjældent rejsen; den indsnævrer den sidste tilnærmelse, når kuldioxid og lugt allerede har bragt insektet tæt på.

Hudlugt er personlig

Forskellige mennesker tiltrækker forskellige antal bid, og De Obaldia og kolleger undersøgte hvorfor. I Cell i 2022 testede de 64 raske forsøgspersoner. Hver især havde nylonærmer på underarmene i seks timer efter vask, og det brugte stof blev anvendt i tovalgs olfaktometertests med Aedes aegypti. Holdet gennemførte mere end 2.330 adfærdsforsøg over 174 forsøgsdage. Præferencerne viste sig bemærkelsesværdigt stabile over måneder og år og holdt på tværs af to vildtype myggestammer. Den mest tiltrækkende forsøgsperson scorede fire gange højere end den næst mest tiltrækkende og over 100 gange højere end de to mindst tiltrækkende. Kemisk arbejde knyttede denne rangering til forhøjede mængder af carboxylsyrer i huden, især pentadecansyre, heptadecansyre og nonadecansyre.

Ingen enkelt receptor forklarer tiltrækning

De Obaldias hold undersøgte også, om en enkelt receptorvej styrer, hvor tiltrækkende en person virker. Mutante myg uden co-receptorerne til ionotrope receptorer Ir8a, Ir25a eller Ir76b var stærkt mindre tiltrådt af menneskelugt generelt, men de skel-nede stadig meget tiltrækkende personer fra lidt tiltrækkende. Orco-mutanter bevarede præferencen fra vildtypen. Resultatet betyder, at ingen enkelt receptorvej forklarer forskellen mellem mennesker. Lugtblandinger, syreniveauer og andre stoffer bidrager alle. For en læser, der prøver at forstå personlige bidrater, er det nyttig kontekst. Tiltrækning er ikke ét kemikalie eller én gen i myggen. Det er et sammensat signal fra menneskehud, og insektet læser det gennem flere parallelle systemer.

Hudbakterier former blandingen

Hudmikrober er med til at danne de kemikalier, myg lugter. Verhulst og kolleger publicerede i 2011 en undersøgelse i PLoS ONE, der testede dette med Anopheles gambiae sensu stricto, en malariavektor. 48 voksne mandlige frivillige i alderen 20 til 64 år deltog, og udsondringer opsamlet fra deres fødder blev testet mod en ammoniakstandard i olfaktometerbiotester. Meget tiltrækkende personer havde signifikant højere bakteriemængde, men lavere diversitet end lidt tiltrækkende personer. Ved en sekventeringsdybde på 1000 var den fylogenetiske diversitet 38 procent højere i gruppen af lidt tiltrækkende personer. Staphylococcus-arter var 2,62 gange mere talrige i gruppen af meget tiltrækkende personer, mens Pseudomonas-arter var 3,11 gange mere talrige i gruppen af lidt tiltrækkende personer. Forfatterne konkluderer, at sammensætningen af hudmikrobiotaen direkte påvirker værtsdyrets tiltrækning.

Hvorfor det er vigtigt for forebyggelse

Præference for at bide mennesker er delvist et nedarvet træk ved myggpopulationer, ikke en fast egenskab ved enhver art. McBride og kolleger studerede i 2014 i Nature huslige og skovlevende former af Aedes aegypti i Kenya. Skovlevende hunner foretrak en marsvin, mens huslige hunner svagt foretrak et menneske og reagerede omkring dobbelt så ofte samlet set. Forfatterne knyttede dette skift til øget ekspression og ligandfølsomhed af duftreceptoren Or4, som reagerer på en menneskelig duftfraktion svarende til 6-methyl-5-hepten-2-on, kendt som sulcaton. Syv større Or4-alleler segregerede i de undersøgte populationer, og de to effekter forklarede tilsammen 92% af variationen. Denne forskning forklarer, hvorfor kuldioxid, varme og hudkemi tilsammen udgør et så effektivt jagtsystem, og hvorfor fysiske barrierer og korrekt specificerede afvisningsmidler fortsat er praktisk beskyttelse.

Sources

• Nature: Termisk infrarød stråling styrer værtsøgende adfærd hos Aedes aegypti-myg
• Cell: Forskelle i mygs tiltrækning til mennesker hænger sammen med niveauet af carboxylsyrer fra huden
• eLife: En vedvarende adfærdstilstand gør det muligt for myg at jage mennesker vedvarende
• PLoS ONE: Sammensætningen af menneskets hudmikrobiota påvirker tiltrækningen på malariamyg
• Nature: Myggens udvikling af præference for mennesker er knyttet til en lugtreceptor