News: Der Ruch des Blutsaugens
Weder Kernseife noch Intensiv-Deo oder Autan-Repellent - nichts scheint den Duft des Menschen ausreichend vor blutsaugenden Stechmücken zu verbergen. Woran genau erkennen die surrenden Plagegeister menschlichen Geruch?
© CDC / James D. Gathany (Ausschnitt)
John Carlson und sein bevorzugtes Studienobjekt haben eines gemeinsam: Beide interessieren sich für menschliche Ausdünstungen, und das sozusagen hauptberuflich. Carlson und seine Forscherkollegen von der Yale University untersuchen Anopheles-Mücken, um herauszufinden, was genau am menschlichen Schweiß diese anzieht – denn die von ihnen studierten Insekten folgen, hungrig auf der Jagd nach unfreiwilligen Blutspendern, den charakteristischen Gerüchen des Menschen wie einer flüchtigen Erkennungsmarke.
Finden die Mücken auf der Duftspur ein Opfer, so kann ein Stich mehr als nur lästig werden: Anopheles transportiert in tropischen Breiten den Malariaerreger Plasmodium falciparum. Gelangt der Parasit aus dem Mückenspeichel ins Blut des Gestochenen und infiziert diesen, so ist gegen das resultierende Wechselfieber auch heute noch allzu oft kein Kraut gewachsen: Mehr als eine Million Menschen erliegen weltweit jährlich den Folgen einer Malaria, der bedeutendsten Tropenkrankheit. Und trotz aller Anstrengungen etwa der Weltgesundheitsorganisation WHO, die seit Jahren eine globale Anti-Malaria-Kampagne forciert, sind dauerhaft wirksame Medikamente nicht vorhanden und Impfstoffe wurden häufiger angekündigt als tatsächlich entwickelt. Bis zum heutigen Tag gilt somit: Den am wenigsten löchrigen Malariaschutz bietet ein engmaschiges Moskitonetz.
Carlsons Team und eine Reihe von Vorreitern verfolgen eine Moskitonetz-analoge Bekämpfungsstrategie gegen die Ausbreitung des Malariaerregers: Könnte man nicht das Übel an der Wurzel packen und die Überträgermücken vom Menschen fern halten, indem man etwa in die geruchliche Orientierung von Anopheles eingreift und so deren Blutsauge-Erfolg verhindert – und damit auch die Gefahr einer Malariainfektion? Massenhaft ausgebrachte, für die Mücken nach menschlichen Opfern riechende Duftstofffallen etwa könnten, so die Vorstellung der Wissenschaftler, die fliegenden Blutsauger gezielt ablenken und einfangen – als Schutz nicht nur vor Malaria denkbar, sondern auch vor anderen, von stechenden Fluginsekten übertragene Krankheitserreger vom Gelbfieber-Virus bis zum Auslöser der Schlafkrankheit.
Vor eine erfolgreiche Sinnesverwirrung der Mücken aber ist buchstäblich Schweiß gesetzt – anhand welcher vom Menschen ausgehender, in Fallen einsetzbarer Duftstoffmoleküle erkennen fliegende Blutsauger ihr bevorzugtes Opfer eigentlich? Wonach riecht ein Mensch für die Mücke? Eine Kernkomponente des Menschendufts glauben Carlson und Kollegen nun gefunden zu haben – und vor allem einen Weg, auch andere für Stechmücken entscheidende Duftkomponenten identifizieren zu können.
Carlson veränderte zu diesem Zweck gentechnisch Geruchs-Nervenzellen von Taufliegen, indem er deren ursprüngliche Duftstoffrezeptor-Gene entfernte und durch AgOr1 und AgOr2 ersetzte, zwei vermutete Geruchs-Rezeptorgene von Anopheles-Mücken. Derart genetisch umgeformt, bildeten sich Taufliegen-Nervenzellen mit Mücken-Duftrezeptoren – und diese konnten nun bequem auf ihre Reaktion auf verschiedene Komponenten menschlichen Dufts untersucht werden.
Mit Erfolg: Die beiden Rezeptoren der Mücke reagieren eindeutig auf unterschiedliche Varianten von Methylphenol, einer Verbindung, die im menschlichen Schweiß vorkommt. Gerade der durch 4-Methylphenol angeregte AgOR1-Rezeptor scheint dabei tatsächlich etwas mit der Blutdurst-Orientierung der Mücken zu tun zu haben: AgOr1 wird nur in weiblichen Anopheles gebildet – männliche Mücken saugen kein Blut –, und zudem vor einer Blutmahlzeit deutlich häufiger als im gesättigten Zustand. 4-Methylphenol ist darüber hinaus als Lockstoff für hungrige Blutsauger-Insekten kein Unbekannter: Offenbar reagieren auch die stechenden Überträgerfliegen der Schlafkrankheit auf dieses Molekül.
Nun sei, so die Forscher, der Weg geebnet, für Mücken attraktive Duftstoffkomponenten des Menschen aufzuspüren – dazu müssten nur alle möglichen Duftrezeptoren von Anopheles an Taufliegen-Nervenzellen gebastelt und wie gezeigt getestet werden. Vielleicht könne man gar Taufliegen erschaffen, die das Geruchsverhalten von Mücken vollständig nachahmen, und so neue Wege insektoider Duftverlockung und -abschreckung simulieren. Bis dahin sollten Tropenreisende ihre Moskitonetze allerdings besser gut verschlossen halten.
Finden die Mücken auf der Duftspur ein Opfer, so kann ein Stich mehr als nur lästig werden: Anopheles transportiert in tropischen Breiten den Malariaerreger Plasmodium falciparum. Gelangt der Parasit aus dem Mückenspeichel ins Blut des Gestochenen und infiziert diesen, so ist gegen das resultierende Wechselfieber auch heute noch allzu oft kein Kraut gewachsen: Mehr als eine Million Menschen erliegen weltweit jährlich den Folgen einer Malaria, der bedeutendsten Tropenkrankheit. Und trotz aller Anstrengungen etwa der Weltgesundheitsorganisation WHO, die seit Jahren eine globale Anti-Malaria-Kampagne forciert, sind dauerhaft wirksame Medikamente nicht vorhanden und Impfstoffe wurden häufiger angekündigt als tatsächlich entwickelt. Bis zum heutigen Tag gilt somit: Den am wenigsten löchrigen Malariaschutz bietet ein engmaschiges Moskitonetz.
Carlsons Team und eine Reihe von Vorreitern verfolgen eine Moskitonetz-analoge Bekämpfungsstrategie gegen die Ausbreitung des Malariaerregers: Könnte man nicht das Übel an der Wurzel packen und die Überträgermücken vom Menschen fern halten, indem man etwa in die geruchliche Orientierung von Anopheles eingreift und so deren Blutsauge-Erfolg verhindert – und damit auch die Gefahr einer Malariainfektion? Massenhaft ausgebrachte, für die Mücken nach menschlichen Opfern riechende Duftstofffallen etwa könnten, so die Vorstellung der Wissenschaftler, die fliegenden Blutsauger gezielt ablenken und einfangen – als Schutz nicht nur vor Malaria denkbar, sondern auch vor anderen, von stechenden Fluginsekten übertragene Krankheitserreger vom Gelbfieber-Virus bis zum Auslöser der Schlafkrankheit.
Vor eine erfolgreiche Sinnesverwirrung der Mücken aber ist buchstäblich Schweiß gesetzt – anhand welcher vom Menschen ausgehender, in Fallen einsetzbarer Duftstoffmoleküle erkennen fliegende Blutsauger ihr bevorzugtes Opfer eigentlich? Wonach riecht ein Mensch für die Mücke? Eine Kernkomponente des Menschendufts glauben Carlson und Kollegen nun gefunden zu haben – und vor allem einen Weg, auch andere für Stechmücken entscheidende Duftkomponenten identifizieren zu können.
Carlson veränderte zu diesem Zweck gentechnisch Geruchs-Nervenzellen von Taufliegen, indem er deren ursprüngliche Duftstoffrezeptor-Gene entfernte und durch AgOr1 und AgOr2 ersetzte, zwei vermutete Geruchs-Rezeptorgene von Anopheles-Mücken. Derart genetisch umgeformt, bildeten sich Taufliegen-Nervenzellen mit Mücken-Duftrezeptoren – und diese konnten nun bequem auf ihre Reaktion auf verschiedene Komponenten menschlichen Dufts untersucht werden.
Mit Erfolg: Die beiden Rezeptoren der Mücke reagieren eindeutig auf unterschiedliche Varianten von Methylphenol, einer Verbindung, die im menschlichen Schweiß vorkommt. Gerade der durch 4-Methylphenol angeregte AgOR1-Rezeptor scheint dabei tatsächlich etwas mit der Blutdurst-Orientierung der Mücken zu tun zu haben: AgOr1 wird nur in weiblichen Anopheles gebildet – männliche Mücken saugen kein Blut –, und zudem vor einer Blutmahlzeit deutlich häufiger als im gesättigten Zustand. 4-Methylphenol ist darüber hinaus als Lockstoff für hungrige Blutsauger-Insekten kein Unbekannter: Offenbar reagieren auch die stechenden Überträgerfliegen der Schlafkrankheit auf dieses Molekül.
Nun sei, so die Forscher, der Weg geebnet, für Mücken attraktive Duftstoffkomponenten des Menschen aufzuspüren – dazu müssten nur alle möglichen Duftrezeptoren von Anopheles an Taufliegen-Nervenzellen gebastelt und wie gezeigt getestet werden. Vielleicht könne man gar Taufliegen erschaffen, die das Geruchsverhalten von Mücken vollständig nachahmen, und so neue Wege insektoider Duftverlockung und -abschreckung simulieren. Bis dahin sollten Tropenreisende ihre Moskitonetze allerdings besser gut verschlossen halten.
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