Некоторые люди сильнее других привлекают комаров и мошек. Во всем виноваты гены и кодируемые ими запахи тела
Самое худшее еще впереди. Настоящая атака комаров начнется во второй половине июня. «В этом году не было первой майской волны комаров, потому что благодаря малоснежной зиме было мало стоячей воды, в которой они могли размножиться», — говорит сотрудник Варшавского университета сельского хозяйства профессор Станислав Игнатович (Stanisław Ignatowicz). Сейчас стало тепло и влажно, а это идеальная погода для наших кровопийц. Того и гляди голодные самки начнут кружить над нами в поисках пищи и выбирать тех, у кого самая вкусная кровь.
У комаров есть свои предпочтения. Одни из нас могут просидеть весь вечер у озера без единого укуса, а других они окружают целыми тучами, оставляя на коже десятки свербящих волдырей. Ученые давно пытаются найти основной фактор, обусловливающий то, что некоторые люди притягивают комаров, как магнит. Сейчас загадку частично разгадали ученые из Лондонского института гигиены и тропической медицины под руководством Джеймса Логана (James Logan). Они обнаружили, что ключевую роль в нашей привлекательности для комаров играют некоторые гены.
Гены, как магнит
Британские ученые изучили взаимосвязь между генами и интенсивностью укусов комаров в ходе эксперимента с участием 18 пар однояйцевых близнецов с идентичным набором генов и 19 пар разнояйцевых близнецов, гены которых отличаются. (Детали эксперимента они описали в специализированном журнале PLOS One.) Ученые просили близнецов по очереди положить руку в резервуар с комарами, а потом наблюдали, как часто насекомые садились на нее и кусали. Оказалось, что в случае однояйцевых близнецов комары вели себя похоже: они садились им на руки одинаково часто. Но когда в резервуар помещали руку разнояйцевые близнецы, поведение комаров отличалось: на одного они садились чаще, а на другого реже. Такая закономерность наблюдалась у всех участников эксперимента. По мнению ученых, это означает, что гены обусловливают определенный запах нашего тела, и именно эти различия делают нас более или менее привлекательными для комаров.
Комар ищет жертву, пользуясь инфракрасным зрением, позволяющим найти теплое тело, и в первую очередь своим феноменальным обонянием. «Своей чувствительностью к запахам комары обязаны сложной структуре усиков, на которых расположено 75 разного типа обонятельных рецепторов, позволяющих чувствовать минимальную концентрацию ароматических субстанций, выделяющихся, например, с потом человека или животного», — объясняет профессор Игнатович.
Более того, как доказал биолог из Университета Нотр-Дам Зайнулабеуддин Сайед (Zainulabeuddin Syed), огромная часть комариного мозга занята молниеносной обработкой обонятельных импульсов. Благодаря этому насекомые могут почувствовать запах жертвы с расстояния в 30 метров.
Сейчас Джеймс Логан убежден, что привлекательность запаха обусловлена генетически, и что запах некоторых людей действует как естественное средство, отпугивающее насекомых. «Возможно, благодаря дальнейшим генетическим исследованиям мы обнаружим гены, которые отвечают за то, привлекаем ли мы комаров. Тогда удастся разработать таблетку, которая усилит производство в организме натурального отпугивателя комаров», — говорит ученый.
Бактерии и группа крови
Пока гены и кодируемые ими запахи ученым идентифицировать не удалось. Есть лишь определенные следы, которые могут в будущем послужить разработке такого отпугивающего средства. Между тем исследователи установили, что отчасти ответственными за отпугивающий или привлекающий комаров запах могут быть гены HLA, которые управляют нашей иммунной системой и которые, как с недавних пор стало известно, тоже влияют на запах нашего тела.
Ученые из энтомологической лаборатории Вагенингенского университета в Голландии решили выяснить, как комары реагируют на людей с разными вариантами HLA. Они взяли пробы запаха у 40 человек, попросив их потереть о стопу стеклянную бусину, на которой таким образом остались натуральные ароматические субстанции, выделяющиеся с потом. Потом бусины рассыпали в помещении с комарами, и ученые проследили, на какие из них насекомые садились охотнее. Оказалось, что чаще всего они выбирали следы запаха, оставленного людьми с конкретным вариантом HLA. Химический анализ показал, что в тех ароматических следах, которые больше всего нравились комарам, было больше молочной, 2-метилбутановой и миристиновой кислоты, а также октанола, в запахе же непривлекательных для комаров людей было обнаружено больше вещества под названием лимонен и нескольких других летучих химических соединений.
Комары чувствительны также к углекислому газу, запаха которого человек не чувствует. Поэтому насекомым нравятся люди с быстрым обменом веществ: их кожа выделяет больше углекислого газа. А быстрый обмен веществ часто обусловлен генетически, как группа крови, которая тоже, как выясняется, имеет для насекомых значение. Исследования показали, что люди с первой группой крови (0) в два раза привлекательнее для комаров, чем обладатели группы A (обладатели групп B и AB — находятся посередине). Ученые полагают, что каждая группа крови человека пахнет для комаров иначе, более или менее вкусно, однако соответствующие ароматические субстанции выделить пока не удалось. А их могут быть сотни.
Ситуацию дополнительно осложняет факт, что часть запахов, которые отпугивают или привлекают насекомых, производит не сам наш организм, а бактерии, находящиеся на нашей коже, а их количество тоже отчасти зависит от генов хозяина. Больше всего, как доказали ученые из Вагенингенского университета, комары любят кожу, населенную большими колониями бактерий эпидермального стафилококка, а сильнее всего их пугает кожа, на которой преобладает синегнойная палочка.
К сожалению, набор бактерий на нашей коже сложно изменить (возможно, это бы удалось сделать с помощью мази со специальным составом). Ясно то, что чем больше на коже находится бактерий, тем привлекательнее мы становимся для комаров. Так что если летом насекомые отравляют нам жизнь, стоит даже каждые несколько часов принимать душ с антибактериальным мылом, которое хотя бы отчасти очистит кожу от привлекающих насекомых бактерий и защитит от укусов.
Как бороться с комарами
Пока врачи не разберут на простейшие элементы всю мозаику запахов нашего тела и не научатся заставлять наш организм производить натуральные отпугиватели насекомых, мы можем пользоваться химическими веществами, хотя им далеко до идеала. До недавнего времени казалось, что эффективным оружием могут служить препараты с диэтилтолуамидом, соединением, которое маскирует естественный запах, привлекающий насекомых. Сейчас мы знаем, что они действуют, но недолго. Комары быстро к ним привыкают. Как показали более ранние исследования Джеймса Логана, насекомые спустя несколько часов после первого контакта с препаратом начинают его игнорировать. Более того появились комары, которые выработали устойчивость против запаха диэтилтолуамида: в их генах произошла мутация, благодаря которой рецепторы этого запаха были заблокированы. Таких насекомых Джеймс Логан обнаружил среди представителей вида Aedes aegypti — одного из самых опасных, поскольку он переносит малярию и лихорадку денге.
Раз гены комаров могут мутировать таким образом, что насекомое теряет чувствительность к определенным ароматическим субстанциям, вероятно, удастся пойти обратным путем: «отключить» гены, отвечающие за отличное обоняние. Такая идея появилась у исследователей из Медицинского института Ховарда Хьюза. Они заблокировали у комара ген Orco, который отвечает за восприимчивость к запахам. В результате в мозге насекомых образовалось гораздо меньше обонятельных нейронов, чем это бывает обычно, а модифицированные комары не реагировали, в частности, на запах углекислого газа.
Но генетики идут еще дальше и пытаются сделать комаров совершенно безвредными, или, говоря прямо, полностью их уничтожить. Этого можно достичь, истребив самок. Такие эксперименты уже ведутся. «В лабораториях размножают комаров с модифицированным геном, который кодирует фермент, нарушающий X-хромосому», — рассказывает профессор Игнатович. — В итоге на свет появляются одни самцы. На воле они оплодотворяют самок, передавая свою мутацию. В каждом следующем поколении появляется все меньше самок, а в конце концов весь вид вымирает».
Однако во многих странах такой метод вызывает серьезные споры, так как он предполагает внедрение в природу генномодифицированных существ и их размножение. Но есть и более простой способ. Энтомолог Кун Ян Чжу из китайского университета в Шаньси и исследователи Университета штата Канзас пытаются внедрить в личинки комара нанонкапсулы с двухнитевой РНК, рибонуклеиновой кислотой, которая может оказывать влияние на активность генов в клетках, включая или выключая их. Если нарушить производство хитина, личинки не смогут создать хитиновый покров и погибнут или станут более уязвимыми перед инсектицидами.
Похоже, что только такая массированная генетико-химическая атака сможет освободить нас от ежегодного нашествия кровопийц.
