Ученые изучают, как эфирные масла каннабиса могут отпугивать комаров

[Zver2018]

Международная исследовательская группа провела исследование сенсорного кодирования комаров и выявила ключевой биологический механизм, который может привести к созданию более целенаправленных и эффективных средств от комаров.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые определили специфический обонятельный рецептор, который комары используют для обнаружения и избегания природных соединений, таких как борнеол. Борнеол содержится в маслах камфорного дерева и широко используется в качестве репеллента от насекомых.

Исследовательская группа обнаружила, что рецептор OR49, высококонсервативный рецептор запаха, точно настроен на обнаружение борнеола у нескольких основных видов комаров. К таким видам относятся комары Aedes aegypti и Culex, которые являются переносчиками потенциально смертельных заболеваний, таких как вирус Зика, денге и вирус Западного Нила. При активации OR49 запускается нейронный путь, который помогает комарам избегать источника запаха.

Исследовательская группа использовала генную инженерию, электрофизиологические записи, нейровизуализацию и поведенческие эксперименты, чтобы показать, что борнеол активирует специализированный сенсорный нейрон в максиллярном щупальце комара (органе, участвующем в обнаружении хозяина).

Этот сенсорный нейрон расположен рядом с нейронами, воспринимающими притяжение, и отвечает за восприятие сигналов поиска хозяина, которые помогают комарам находить людей, обнаруживая углекислый газ и другие запахи тела. Архитектура мозга комара также включает в себя способность интегрировать сигналы отталкивания наряду с сигналами поиска хозяина.

Исследовательская группа использовала эфирное масло каннабиса для выявления наиболее значимых природных активаторов этого конкретного нейронного пути. Исследователи провели скрининг и фракционирование нескольких препаратов масла каннабиса и использовали активацию OR49 в качестве биологического показателя для облегчения очистки. Они также определили, что борнеол является наиболее мощным активатором OR49 в исследовании, и напрямую связали химический состав растения с конкретной сенсорной мишенью комаров.

Результаты показали, что комары, подвергшиеся воздействию борнеола, значительно реже искали кожу человека и проводили меньше времени рядом с потенциальными носителями. Когда исследователи генетически отключили рецептор OR49, комары перестали реагировать на борнеол. Это наблюдение позволяет предположить, что рецептор OR49 играет решающую роль в репеллентном эффекте.

Полученные результаты дают ключевое представление о том, как комары интегрируют противоречивые сенсорные сигналы от людей и растений, когда они занимаются обнаружением запахов и поиском жертвы.

Эфирные масла могут стать более безопасной и экологически чистой альтернативой традиционным репеллентам. Превратив многовековое средство на основе растений в современную нейробиологическую модель, исследование закладывает основу для нового поколения средств борьбы с комарами, основанных на том, как насекомые на самом деле обнаруживают запахи и реагируют на них.