Mygg finner folk ved å kombinere karbondioksid, kroppsvarme, infrarød stråling og hudkjemi. Her er hva fagfellevurdert forskning viser om hvert enkelt signal.
Karbondioksid starter søket
En mygg på jakt begynner med en sky av karbondioksid. Hvert åndedrag vi puster ut, slipper det ut, og det driver med vinden langt nok til å varsle en hunnmygg om at en varmblodig vert er i nærheten. Sorrells og kollegene hans viste noe viktig om dette første signalet i eLife i 2022. De arbeidet med Aedes aegypti, ga en enkelt puls av karbondioksid på fem sekunder og observerte atferden etterpå. Hunnmyggene forble i en forsterket jaktmodus i mer enn ti minutter og ble langt mer mottakelige for kroppsvarme. Noen spiste blodmåltidserstatninger opptil fjorten minutter etter den opprinnelige eksponeringen. Tilstanden viste seg bare hos hunnmygg som ikke hadde spist og som søkte blod; nylig mette hunnmygg og hanner viste den ikke. Karbondioksid tiltrekker altså ikke bare. Det setter myggen i en vedvarende søkemodus.
Kroppsvarme og infrarødt lys på nært hold
Når en mygg først er i nærheten, blir varme et brukbart kompass. Chandel og kolleger viste i Nature i 2024 at hunnmygg av arten Aedes aegypti sanser termisk infrarød stråling fra menneskehud. Forfatterne beskriver infrarødt som et fremragende retningssignal på mellomdistanse som virker sammen med andre sanser, ikke alene. Hunnene foretrakk en infrarød kilde opptil omtrent 70 cm unna; utover det falt preferansen brått og nådde en preferanseindeks på 0,15 ved 80 cm, og ingen ved 90 cm. Tilførsel av karbondioksid, menneskelig lukt og infrarødt ved 34 grader Celsius doblet vertssøkende atferd. Indeksen for vertssøk økte fra 6,50 % til 12,93 %. Tiltrekningen nådde toppen ved 34 grader Celsius, som er menneskets hudtemperatur.
Den molekylære bryteren for varmesansing
Det infrarøde signalet avhenger av en bestemt varmeaktivert kanal. Chandel og kolleger oppgir at sansing av termisk infrarødt krever TRPA1, en ionekanal som uttrykkes i nevroner ytterst på myggens antenne. To opsiner sitter ved siden av den i disse nevronene og øker følsomheten når infrarød intensitet er lav. Systemet oppfører seg som et termometer innstilt på hud. Preferansen fulgte temperaturforskjellen mellom målet og luften rundt, så signalet svekkes når omgivelsene nærmer seg hudtemperatur. Denne detaljen forklarer hvorfor mygg jakter mindre i den varmeste delen av en svært varm dag, og hvorfor kombinasjonen av signaler er viktig. Varme alene fullfører sjelden ferden; den innsnevrer den siste innflygingen når karbondioksid og lukt allerede har brakt insektet nær.
Hudlukt er personlig
Ulike mennesker tiltrekker seg ulikt antall bitt, og De Obaldia og kolleger undersøkte hvorfor. I Cell i 2022 testet de 64 friske forsøkspersoner. Hver av dem hadde på seg nylonsleeves på underarmene i seks timer etter vasking, og det brukte stoffet gikk inn i tovalgs olfaktometertester med Aedes aegypti. Teamet gjennomførte mer enn 2 330 atferdsforsøk over 174 forsøksdager. Preferansene viste seg å være bemerkelsesverdig stabile over måneder og år, og holdt seg på tvers av to villtype myggstammer. Den mest attraktive forsøkspersonen scoret fire ganger høyere enn nest mest attraktive, og over 100 ganger høyere enn de to minst attraktive. Kjemisk arbeid knyttet denne rangeringen til forhøyede karboksylsyrer i huden, særlig pentadekansyre, heptadekansyre og nonadekansyre.
Ingen enkelt reseptor forklarer tiltrekningen
De Obaldias team undersøkte også om én reseptorvei styrer hvor attraktiv en person virker. Mutante mygg som manglet de ionotrope reseptor ko-reseptorene Ir8a, Ir25a eller Ir76b, viste sterkt redusert tiltrekning til menneskelukt totalt sett, men de skilte fortsatt svært attraktive personer fra lite attraktive. Orco-mutanter beholdt villtypenes rangering. Resultatet betyr at ingen enkelt reseptorvei forklarer forskjellen mellom mennesker. Luktblandinger, syrenivåer og andre forbindelser bidrar alle. For en leser som prøver å forstå personlige bittrater, er det nyttig kontekst. Attraktivitet er ikke ett kjemikalie eller ett gen i myggen. Det er et sammensatt signal fra menneskehud, og insektet leser det gjennom flere parallelle systemer.
Hudbakterier former blandingen
Hudmikrober er med på å produsere kjemikaliene mygg lukter. Verhulst og kolleger publiserte i 2011 en studie i PLoS ONE som testet dette med Anopheles gambiae sensu stricto, en malariavektor. 48 voksne mannlige frivillige i alderen 20 til 64 deltok, og utsondringer samlet fra føttene deres ble testet mot en ammoniakkstandard i olfaktometerbioanalyser. Svært attraktive individer hadde betydelig høyere bakterieoverflod, men lavere mangfold, enn lite attraktive individer. Ved sekvenseringsdybde 1000 var fylogenetisk mangfold 38 prosent høyere i gruppen med lite attraktive. Staphylococcus-arter var 2,62 ganger mer vanlige i gruppen med svært attraktive, mens Pseudomonas-arter var 3,11 ganger mer vanlige i gruppen med lite attraktive. Forfatterne konkluderer med at sammensetningen av hudmikrobiota direkte påvirker vertstiltrekningen.
Hvorfor dette er viktig for forebygging
Preferanse for å bite mennesker er delvis en arvelig egenskap hos myggpopulasjoner, ikke et fast trekk ved enhver art. McBride og kolleger studerte i 2014 hus- og skogsformer av Aedes aegypti i Kenya, i tidsskriftet Nature. Skogsmygghunner foretrakk et marsvin, mens husmygghunner svakt foretrakk et menneske og samlet sett reagerte omtrent dobbelt så ofte. Forfatterne knyttet denne endringen til økt uttrykk og ligandfølsomhet hos luktereceptoren Or4, som svarer på en menneskelig luktfraksjon som tilsvarer 6-metyl-5-hepten-2-on, kjent som sulkaton. Sju store Or4-alleler var segregert i de studerte populasjonene, og de to effektene forklarte til sammen 92% av variasjonen. Denne forskningen forklarer hvorfor karbondioksid, varme og hudkjemi sammen danner et så effektivt jaktsystem, og hvorfor fysiske barrierer og riktig spesifiserte repellenter fortsatt er praktisk beskyttelse.
Sources
- Nature: Termisk infrarød stråling styrer vertssøkende atferd hos Aedes aegypti-mygg
- Cell: Forskjeller i myggers tiltrekning til mennesker henger sammen med nivåer av karboksylsyrer fra huden
- eLife: En vedvarende atferdstilstand muliggjør vedvarende predasjon på mennesker hos mygg
- PLoS ONE: Sammensetningen av menneskets hudmikrobiota påvirker hvor attraktiv man er for malariamygg
- Nature: Myggens utvikling av preferanse for mennesker er knyttet til en luktreseptor