Анонс: Исследование, опубликованное в журнале «Текущая биология», раскрывает механизм регуляции аппетита у комаров вида Aedes aegypti. Ученые установили, что сигнал о насыщении, который заставляет самок насекомых прекращать поиск крови для питания, генерируется не в мозге, а в клетках их прямой кишки. Этот процесс контролируется специфическими рецепторами, реагирующими на нейропептид Y.
Данное открытие имеет значительный практический потенциал. Понимание того, как именно комары получают сигнал о сытости, может привести к разработке новых методов контроля за их поведением. Целью таких методов станет снижение частоты укусов, что, в свою очередь, может ограничить распространение передаваемых комарами опасных заболеваний, таких как лихорадка денге или вирус Зика.
Вывод: Обнаружение кишечного механизма насыщения у комаров открывает новые перспективы в борьбе с переносимыми ими инфекциями. Целенаправленное воздействие на рецепторы NPY в прямой кишке может стать основой для создания веществ, искусственно вызывающих у насекомых чувство сытости и подавляющих их желание кусать людей.
Когда комар Aedes aegypti питается кровью, его клетки прямой кишки сигнализируют, когда следует прекратить кусать.
У комаров в задней части тела есть механизм, снижающий аппетит. Когда брюшко комара наполняется, специализированные клетки в его прямой кишке блокируют дальнейшее стремление к питанию кровью, о чем сообщают исследователи в публикации от 20 марта в журнале «Текущая биология». Данное открытие может привести к разработке способов предотвращения укусов этих насекомых.
Самки комаров потребляют кровь, чтобы обеспечить развивающиеся яйца белками и другими необходимыми питательными веществами перед их откладкой.
«На протяжении всей истории наблюдений было известно, что после потребления большой порции крови самки практически полностью теряют желание находить и кусать людей», — отмечает Лаура Б. Дюваль, нейробиолог из Колумбийского университета.
Исследователям уже было известно, что биохимическое вещество под названием нейропептид Y, или NPY, влияет на процессы питания и чувство насыщения у широкого круга животных, включая комаров. Дюваль и ее коллеги ранее обнаружили, что разрушение белка под названием NPY-подобные рецепторы 7 в состоянии комаров приводит к отключению способности NPY подавлять голод. Самки комаров Пытались укусить людей, даже с раздутыми кровью животами.
«Мы знали, что этот рецептор важен, но на самом деле ничего не знали о том, как и где он работает у комаров», — говорит Дюваль.
Дюваль и ее генетический коллектив проанализировали различные части тела комары денге ( Aedes aegypti ) и обнаружили, что свой генный рецептор 7 образует продукт только в самом конце кишечника.
«Мы нашли его в неожиданном месте», — говорит Дюваль. Большинство из этих видов рецепторов, связанных с аппетитом и сытостью, находятся в мозге.
в результате генетических манипуляций, команда заставила клетку бактерии кишечника, содержащую эти рецепторы, светиться флуоресцентным белком. Пометка клетки таким образом показала, что в подушечках прямых кишок, где работали рецепторы, были специальные клетки. Именно эти подушечки прямой кишки реагируют на влияние нейропептидов, изменяющих аппетит.
Подушечки прямых кишечника расположены рядом с нервными клетками, которые после кормления комаров нашли химическое вещество под названием РИамид. Рийамид взаимодействует с ректальными рецепторами, которые затем усиливают увеличение содержания, подобно нервным клеткам. Клетки также нашли соединения, аналогичные тем, которые используются в коммуникативных нервных клетках. Дюваль и ее команда считают, что прямые клетки кишечника действуют во многом так же, как нейроны, интерпретируя сигналы о том, что кишечник переполнен, и передавая это сообщение обратно в мозг. По ее словам, в кишечнике млекопитающих есть клетки, которые ведут себя подобным образом.
Медицинский энтомолог Ребекка сотрудник из Коннектикутской сельскохозяйственной экспериментальной станции в Нью-Хейвене заинтересован в дополнительных исследованиях о том, как эти клетки кишечника могут напрямую влиять на нервную систему комаров. «Эта работа показывает, что комары — очень сложные организмы», — говорит она.
Будущие исследования могут показывать химические вещества, вызывающие эффект снижения аппетита у комаров еще до того, как они укусят. По словам Дюваля, притупление голода может остановить распространение заболеваний, переносимых комарами, особенно потому, что ткани кишечника, нагруженные рецепторами, гораздо более доступны, чем мозг.
Текущие усилия по ограничению активности включают выброс генетически модифицированных комаров или воздействие на их обоняние с помощью репеллентов.
«Теперь у вас есть цель, к которой вы можете получить доступ, просто скормив комарам комариным препаратом», — говорит Дюваль.