Учените се борят с комарите, пренасящи болести, като им позволяват да се хранят с кръвта си

Изключват осветлението. Поставете ръцете или краката си върху клетка, в която има стотици комари. Слушайте новини или се обадете на майка си, докато съществата ядат кръвта ви.

Това беше рутината на изследователя Сам Рунд, когато използваше колония от Anopheles gambiae комари, вид, известен със заразяването на хората с малария, за изследване на предаването на болести. Учен от университета в Нотр Дам, Рунд изучава как фактори като циркадните ритми и светлина влияят върху хранителните навици на различните видове комари, което е важно за разбирането как те разпространяват патогени към хората.

Колонията беше придирчива - нямаше да се храни с анестезирани мишки или да пие от контейнер, покрит с мембрана. Тези комари запазиха поведението си от дивата природа: искаха кръв направо от човек и само в тъмнината. Така Рунд щеше да ги храни за около 15 минути наведнъж. Сега той е професионалист в това; след първите два месеца хранене на комари тялото му свикна.

След като сте нахранили достатъчно комари за достатъчно дълъг период от време, вие ставате толерирани, така че имунната ви система, някак си, спира да реагира прекалено, каза Рунд. Определено все още можете да ги усетите, когато хапят, но на следващия ден няма да можете да разберете къде съм ухапан, освен ако не погледнете наистина внимателно.

За изследователите, които изследват как комарите разпространяват смъртоносни болести като малария, треска денга, жълта треска и чикунгуня, лабораторните протоколи понякога включват даряване на кръв за каузата. И причината е спешна - патогените, пренасяни от комари, убиват милиони хора годишно по целия свят. Световната здравна организация се обади комарът е най-голямата заплаха от всички насекоми, предаващи болести.

По принцип лабораториите се отдалечават от храненето на комарите със собствената кръв на изследователите - и във всеки случай са необходими специални одобрения от бордовете по етика, за да се направи това. Като цяло изследователите не могат да се подлагат на хранене от комари, заразени с болест. Но някои изследователи продължават да позволяват на здрави комари да хапят ръцете - или ръцете - които ги хранят в името на науката.

Перън Рос, научен сътрудник от университета в Мелбърн в Австралия, имаше вирусен момент в Twitter, когато публикува снимки и видеоклипове на хранене на комари на ръката му. Той каза на последователите, че е постигнал ежедневен рекорд за хранене на 5000 женски комари и е загубил 16 милилитра от собствената си кръв - около половин унция - за тях. Отговаряйки на въпроси от зяпащи последователи, той нарече храненето релаксиращо.

Рос участва в редица изследвания, които могат да помогнат за премахване на вируса на денга - който причинява треска, повръщане и дори смърт - при хората. Той и други учени са инжектирали бактерия, наречена Wolbachia, в яйцата на женските Aedes aegypti комари. Wolbachia намалява способността на този вид комари да предават смъртоносни вируси, тъй като вирусите не могат да се възпроизвеждат добре в клетките на насекомото. След това изследователите се опитват да развъждат нови колонии от комари, които имат вградени бактерии. Този метод се показа обещаващи резултати в намаляване на разпространението от денга в няколко области.

Учените се фокусират върху женските комари, защото мъжките не хапят хората. Женските се нуждаят от хранителни вещества в човешката кръв, като желязо, за да произвеждат яйца. Женските Aedes aegypti снасят около 100 до 200 яйца наведнъж или около 300 през целия живот (възрастните женски живеят до един месец, мъжките само една седмица). Този конкретен вид отлага яйцата отстрани на плитки локви, басейни или изкуствени контейнери; други видове могат да снасят яйцата си върху други повърхности.

В клетките на Рос има около 500 комара всяка, така че в крайна сметка той храни няколко хиляди на месец със собствените си крайници. С изследването на Wolbachia той използва собствената си кръв, защото трябва да държи комарите при възможно най-естествени условия. Колониите са склонни да не се възпроизвеждат също така, ако им бъдат дадени алтернативни източници на хранене, а накарането на Wolbachia да се размножава вече е предизвикателство.

Първоначално, когато Рос започна да храни комари, докато работи за магистърска степен през 2012 г., сърбежът беше брутален; не можеше да спре да се чеше седмици наред. Но подобно на Рунд, тялото му свикна с него. Оттогава, според Рос, той е хранил комари с около осем литра собствена кръв.

Бих умрял, ако всички се хранят с мен наведнъж, каза той шеговито.

Не всеки, който работи с комари, използва човешкия метод на хранене. Челси Смарт, доцент по молекулярна биология и биохимия в Университета на Флорида, не е хранила лабораторни комари от собствените си ръце от завършването на училище в началото на 90-те години - и това е било само в специални популации, които не са се адаптирали към други методи. Тя каза, че никога не е свикнала.

Беше невероятно за гледане, но неудобно и сърбящо, каза тя в имейл.

Смарт се интересува от предаването на болести от комари, защото когато е на 7, семейството й се премества в Танзания и брат й се разболява от малария. Лабораторията на Smartt разглежда защо някои комари могат да разпространяват вируси и да ги предават на хората, а някои не могат.

Докато женските се нуждаят от кръв, за да се размножават, комарите обикновено също се хранят с нектар. Станциите за примамки, които хората могат да поставят в дворовете си, съдържат захар с гъбички или инсектициди, които убиват комарите. Крайната цел на Smartt е да намери молекула, която се прикрепя към захарта, която вместо това би блокирала репликацията на вируса. По този начин ухапването от комар може да причини сърбяща рана, но не и денга или някакво друго заболяване.

Опитвам се да направя обратна ваксина, каза тя. Бих искал да опитам да ваксинирам комара вместо това.

Вместо човешка кръв, лабораторията на Smartt използва анестезирани пилета или налична в търговската мрежа кръв, така че комарите да могат да се размножават за изследвания. Други лаборатории могат да използват мишки, морски свинчета или други животни.

Други изследователи се занимават с различни компоненти в изкуствената кръв, за да видят кои химикали най-много привличат женските комари. Ключът към това синтетичният кръвоподобен разтвор да изглежда вкусен за комарите е първо да го затоплите, казва Вероника Джове, докторант в университета Рокфелер в Ню Йорк. Тя поставя нагрят симулиран кървавоподобен разтвор в контейнер, покрит с тънко парче пластмаса, за да имитира кожа. След това комарите пробиват тази пластмаса със своя игловиден хобот, наречен стилет. Стилетът е подобен на малка спринцовка, разработена да прониква в кожата и да изсмуква кръв отдолу. Йове работи в лаборатория, която изучава как мозъкът на комарите реагира, когато насекомото яде.

И така, какъв вкус има човешката кръв на комарите?

Джове и нейните колеги са открили, че има четири основни съставки в кръвта, които комарите преследват: натриев хлорид; аденозин трифосфат, който е молекулата на енергията, произведена от клетъчните митохондрии; натриев бикарбонат, който е основен буфер в кръвта; и кръвна глюкоза. Въз основа на активността на сензорните неврони в този остър стилет, изглежда, че те се интересуват повече от солената съставка на кръвта, отколкото от сладката, но всички тези аромати се комбинират, за да създадат вкуса, който женските комари преследват.

Специализираните неврони в стилета на комара разграничават кръвта и нектара, според предварително проучване, водено от Йове, което все още не е рецензирано от партньори. Друг проучване от лабораторията на Leslie Vosshall, професор Робин Чемърс Нойщайн от университета Рокфелер, показва, че давайки на комарите минималните компоненти на кръвното брашно и добавяйки специално лекарство, насекомите ще ядат и по-късно ще спрат да хапят. Изследването е публикувано в списание Cell.

За Рунд, който започна изследване на комарите поради интерес към предотвратяване на болести, храненето на комарите със собствената му кръв си заслужава за добрата кауза. Освен че им осигурява храна, той е внимателен към това, че водата, където снасят яйцата си, е чиста, така че новите поколения да се излюпят и процъфтяват.

За нещо, което е такъв бич в дивата природа, понякога може да е много трудно да се задържат в лабораторията, казва той. Докато аз на шега ги наричам моите „бебета“, определено трябва да бебето на някои от тях.

Как един малък комар се превърна в един от „най-ефективните убийци“ в света

Скъпа наука: Защо просто не можем да се отървем от всички комари?

колко души убива грипът

Усилията за превенция на денга, задушени от пандемията на коронавирус