Deel ultragevoelig reuksysteem malariamug in kaart gebracht

Het ultragevoelige reuksysteem van muggen bestaat behalve uit voelsprieten (‘antennes’) ook uit twee extra reukorganen op de monddelen van de mug. Eén van deze twee reukorganen en de werking daarvan is nu volledig in kaart gebracht. Dat is gedaan door entomologen van Wageningen Universiteit samen met onderzoekers van de Vanderbilt en Yale universiteiten in de Verenigde Staten. Zij hebben hun onderzoek op 30 augustus gepubliceerd in de on-line editie van het wetenschappelijke tijdschrift Current Biology.

Het gaat hier om fundamenteel onderzoek naar de geurgevoelige organen bij muggen. Het is een eerste stap in een reeks van onderzoeken die moeten leiden tot de ontwikkeling van ‘geurvallen‘ om malariamuggen  weg te vangen voor zij mensen kunnen prikken, en de ontdekking van geuren die muggen op afstand houden.

Het onderzoek maakt deel uit van het Grand Challenge for Global Health programma dat gefinancierd wordt door de Bill and Melinda Gates Foundation. Dit fonds stelde in de zomer van 2005 een bedrag van 8,5 miljoen US dollars ter beschikking aan een vijfjarig onderzoek naar methoden om malariamuggen met geuren te misleiden. Dit wordt als een van de kansrijke methoden beschouwd om het risico van het overbrengen van malaria aanzienlijk terug te brengen.

Het reuksysteem van insecten is in staat zeer gevoelig allerlei vluchtige stoffen waar te nemen. Insecten maken intensief gebruik van geurinformatie om voedsel en paringspartners te vinden. Om bloeddonoren te vinden gebruiken malariamuggen, naast warmte en vocht, vooral geurstoffen die het menselijk lichaam uitscheidt via de huid en in adem. Bij elkaar zijn dat wel zo’n ca. 350 chemische verbindingen. Naast duizenden geurzintuigcellen op de voelsprieten (‘antennes’), die de onderzoekers eveneens uitgebreid bestuderen, hebben muggen nog twee extra reukorganen die gelegen zijn op de monddelen.

Het reukorgaan dat nu in kaart is gebracht is een sprietvormig orgaan dat is bezet met tientallen zeer kleine haartjes (15-20 micrometer lang) die elk drie reukzintuigcellen bevatten. Een van de cellen heeft een speciale membraanstructuur en is gevoelig voor kooldioxide, een stof die door alle gastheren waarvan muggen bloed opnemen continu wordt geproduceerd. In de membraan van dit type reukcel komen drie receptoreiwitten  voor. Het tweede celtype heeft één receptor en deze is extreem gevoelig voor 1-octeen-3-ol, een geurstof die ook door de mens aan de lucht wordt afgegeven. Het derde celtype brengt ook één receptoreiwit tot expressie en is gevoelig voor een aantal chemisch verwante stoffen.

Nu precies bekend is welke receptoreiwitten gebruikt worden door de mug, is het mogelijk om gericht naar chemische verbindingen te zoeken die hierop aangrijpen om zo het door geurwaarneming gestuurde gedrag van de mug te beïnvloeden. 

De specificiteit van de moleculaire receptoren is in de laboratoria in de VS met transgene technieken in kikkereieren en antennes van de fruitvlieg Drosophila gekarakteriseerd. Het responsprofiel bleek exact overeen te stemmen met de elektrofysiologische reacties in de malariamug zelf, onderzocht op het Laboratorium voor entomologie van Wageningen Universiteit.

Bron: WUR