Como os mosquitos encontram pessoas: dióxido de carbono, calor e odor da pele

O dióxido de carbono inicia a busca

Um mosquito em caça começa com uma pluma de dióxido de carbono. Cada respiração que exalamos libera esse gás, que viaja a favor do vento o suficiente para avisar uma fêmea de que há um hospedeiro de sangue quente por perto. Sorrells e colegas, em artigo na eLife em 2022, mostraram algo importante sobre esse primeiro sinal. Trabalhando com Aedes aegypti, eles aplicaram um único pulso de cinco segundos de dióxido de carbono e observaram o comportamento em seguida. As fêmeas permaneceram em um estado de caça intensificado por mais de dez minutos, tornando-se muito mais responsivas ao calor corporal. Algumas se alimentavam de substitutos de refeição sanguínea até catorze minutos após a exposição original. O estado apareceu apenas em fêmeas não alimentadas em busca de sangue; fêmeas alimentadas recentemente e machos não o apresentaram. O dióxido de carbono, em outras palavras, não apenas atrai. Ele coloca o mosquito em um modo de busca persistente.

Calor corporal e infravermelho a curta distância

Quando um mosquito está por perto, o calor se torna uma bússola utilizável. Chandel e colegas, em artigo na Nature em 2024, mostraram que fêmeas de Aedes aegypti percebem a radiação infravermelha térmica emitida pela pele humana. Os autores descrevem o infravermelho como uma pista direcional de média distância excepcional, que atua junto com outros sentidos e não isoladamente. As fêmeas preferiram uma fonte de infravermelho a até cerca de 70 cm de distância; além disso, a preferência caiu acentuadamente, chegando a um índice de preferência de 0,15 a 80 cm e a nenhuma a 90 cm. A adição de dióxido de carbono, odor humano e infravermelho a 34 graus Celsius dobrou o comportamento de busca por hospedeiro. O índice de busca por hospedeiro subiu de 6,50% para 12,93%. A atração atingiu o pico a 34 graus Celsius, a temperatura da pele humana.

O interruptor molecular da detecção de calor

A pista infravermelha depende de um canal específico ativado pelo calor. Chandel e colegas afirmam que a detecção do infravermelho térmico requer TRPA1, um canal iônico expresso em neurônios na ponta da antena do mosquito. Duas opsinas ficam ao lado dele nesses neurônios e aumentam a sensibilidade quando a intensidade do infravermelho é baixa. O sistema se comporta como um termômetro sintonizado na pele. A preferência acompanhou a diferença de temperatura entre o alvo e o ar ao redor, então a pista se desvanece à medida que o ambiente se aproxima da temperatura da pele. Esse detalhe explica por que os mosquitos caçam menos na parte mais quente de um dia muito quente e por que a combinação de pistas importa. O calor sozinho raramente completa o trajeto; ele estreita a aproximação final depois que o dióxido de carbono e o odor já trouxeram o inseto para perto.

O odor da pele é pessoal

Pessoas diferentes atraem números diferentes de picadas, e De Obaldia e colegas investigaram por quê. Em artigo na Cell em 2022, eles testaram 64 voluntários saudáveis. Cada um usou mangas de náilon nos antebraços por seis horas após a lavagem, e o tecido usado foi submetido a ensaios de olfatometria de duas escolhas com Aedes aegypti. A equipe realizou mais de 2.330 testes comportamentais ao longo de 174 dias experimentais. As preferências se mostraram notavelmente estáveis ao longo de meses e anos, e se mantiveram em duas cepas de mosquitos selvagens. O voluntário mais atraente obteve pontuação quatro vezes maior que o segundo mais atraente, e mais de 100 vezes maior que os dois menos atraentes. O trabalho químico vinculou esse ranking a níveis elevados de ácidos carboxílicos da pele, particularmente os ácidos pentadecanoico, heptadecanoico e nonadecanoico.

Nenhum receptor isolado explica a atração

A equipe de De Obaldia também testou se uma única via de receptores controla o quão atraente uma pessoa parece. Mosquitos mutantes sem os co-receptores ionotrópicos Ir8a, Ir25a ou Ir76b mostraram atração muito reduzida pelo odor humano em geral, mas ainda assim distinguiram indivíduos altamente atraentes de indivíduos pouco atraentes. Mutantes de Orco mantiveram a ordem de preferência do tipo selvagem. O resultado significa que nenhuma via de receptores isolada explica a diferença entre as pessoas. Misturas de odores, níveis de ácido e outros compostos contribuem todos. Para um leitor que tenta entender as taxas pessoais de picadas, isso é um contexto útil. A atratividade não é um único produto químico nem um único gene no mosquito. É um sinal composto da pele humana, e o inseto o lê por vários sistemas paralelos.

As bactérias da pele moldam a mistura

Os micróbios da pele ajudam a produzir os compostos químicos que os mosquitos cheiram. Verhulst e colegas publicaram um estudo na PLoS ONE em 2011 testando isso com Anopheles gambiae sensu stricto, um vetor da malária. Participaram quarenta e oito voluntários adultos do sexo masculino com idades entre 20 e 64 anos, e as emanações coletadas de seus pés foram testadas contra um padrão de amônia em bioensaios de olfatômetro. Indivíduos altamente atraentes apresentaram abundância bacteriana significativamente maior, porém diversidade menor, do que indivíduos pouco atraentes. Com profundidade de sequenciamento de 1000, a diversidade filogenética foi 38% maior no grupo pouco atraente. Espécies de Staphylococcus foram 2,62 vezes mais abundantes no grupo altamente atraente, enquanto espécies de Pseudomonas foram 3,11 vezes mais abundantes no grupo pouco atraente. Os autores concluem que a composição da microbiota da pele influencia diretamente a atração do hospedeiro.

Por que isso importa para a prevenção

A preferência por picar humanos é em parte um traço hereditário das populações de mosquitos, não uma característica fixa de cada espécie. McBride e colegas, na Nature em 2014, estudaram as formas doméstica e florestal do Aedes aegypti no Quênia. As fêmeas florestais preferiam uma cobaia, enquanto as domésticas preferiam levemente o humano e respondiam cerca do dobro das vezes no total. Os autores ligaram essa mudança ao aumento da expressão e da sensibilidade do ligante do receptor olfativo Or4, que responde a uma fração de odor humano correspondente à 6-metil-5-hepten-2-ona, conhecida como sulcatona. Sete alelos principais do Or4 segregavam nas populações estudadas, e os dois efeitos juntos explicavam 92% da variação. Essa pesquisa explica por que dióxido de carbono, calor e química da pele se combinam num sistema de caça tão eficaz, e por que barreiras físicas e repelentes corretamente especificados continuam sendo proteção prática.

Sources

• Nature: o infravermelho térmico orienta o comportamento de busca por hospedeiro em mosquitos Aedes aegypti
• Cell: a atração diferencial dos mosquitos por humanos está associada aos níveis de ácidos carboxílicos derivados da pele
• eLife: um estado comportamental persistente permite a predação sustentada de humanos por mosquitos
• PLoS ONE: A composição da microbiota da pele humana afeta a atratividade para mosquitos da malária
• Nature: A evolução da preferência dos mosquitos por humanos ligada a um receptor olfativo