用疟疾寄生虫的武器来对付它们

通过测试在以前的一项研究中确定的与疟疾感染有关的气味,发现一种特定的气味混合,如果加上人体气味,就会吸引按蚊,并可以与现有的策略一起作为一种补充的病媒控制工具。

寄生虫和它们的昆虫载体共同进化,这种长期的联系维持了寄生虫从受感染的脊椎动物宿主到非受感染的传播。研究人员在2005年证明了与健康人相比,疟疾患者对携带疟原虫的蚊子更有吸引力。此外,皮肤下血管内的寄生虫(配子细胞)处于可传播阶段的患者对蚊子更有吸引力。这是否意味着寄生虫在向蚊子发出信号,让它们搭便车?

这可能解释了寄生虫是如何做到这一点的三年前在瑞典的一个研究小组发现的.这个团队表明,这种可传播的寄生虫正在改变被感染者的嗅觉和味觉。通过释放代谢产物((E)-4-羟基-3-甲基-但-2-烯基焦磷酸盐,也被称为HMBPP),配子细胞间接增加气味(醛类、单萜和二氧化碳)的释放,而HMBPP直接改变血液的味道,使其变得更加美味。如果一只蚊子更容易被一个受感染的人吸引,并吃了一顿完整的血液,那只蚊子就更有可能携带寄生虫,然后就有能力把它传染给另一个人。因此,这种对脊椎动物宿主味觉和嗅觉的控制是寄生虫增加疟疾传播的有力武器。

我们最近问自己:“我们如何使用寄生虫自己的武器来对付它们?”我们首先在埃塞俄比亚的实地条件下测试了这些气味吸引疟疾病媒的效率——我们非常确定我们可以做到!第一个成功的证据是,当我们增加hmbpp诱导气味的释放速度时,我们能够用气味诱捕器捕获更多的蚊子。在这个实验中,在一个被蚊帐保护着的睡觉志愿者旁边释放这种气味,以模仿一个受感染的人会表现出的气味变化。

埃塞俄比亚疟疾的主要传播媒介,按蚊arabiensis(a)有hmbpp诱导的气味或没有这种气味,作为对照(b)

虽然最初的实验表明,蚊子更容易被散发出hmbpp气味的人所吸引,但这是在不同的人、不同的房子中进行的。我们还想知道,在一个人的体味中加入由hmbpp引起的气味,是否会比单独使用同一个人的体味吸引更多的蚊子。为此,我们要求每个志愿者睡在一个帐篷里。然后,通过将每个志愿者的体味转移到两个装有风扇的管道中,我们能够在距离帐篷10米远的两个陷阱中的一个,将他们的体味传递出去,不管他们的体味是否含有hmbpp引起的气味。添加hmbpp诱导气味的诱捕器比只添加人类气味的诱捕器吸引的疟蚊数量多两倍。

有趣的是,hbmpp诱导的气味增加了蚊子对人类气味的吸引力和感染疟疾的人相似吗.如果我们忽略了帐篷里的人类气味,我们或多或少根本没有捕捉到蚊子,这意味着hmbpp诱导的气味需要一个人的整个气味的存在才能有效。

志愿者睡在一个有两个管道的帐篷里,管道通过两个陷阱(a & b)散发他的气味按蚊arabiensis对人类气味的影响,无论hmbpp诱导的气味混合是否增强,都由选择指数(c)表示。

那么,我们如何利用这一新知识来帮助保护我们免受疟疾的侵害呢?在一个综合病媒管理系统中,我们已经有了许多减少疟疾的措施。在这里,我们提供了另一种基于气味的工具,可以添加到程序中。下一步将是配制出构成这种气味的不同成分,这样一来,这种气味既便宜又长时间有效。这可以很简单,比如在你的床脚挂一个带有气味包的陷阱,或者将气味融入到其他现有的策略中,比如屋檐管技术

在屋檐管中加入这种气味可以提高技术的效率,另外一个好处是蚊子不会进入房子。我们相信,在不久的将来,我们都可以期待创造和实施更多基于气味的技术,以控制和监测各种疾病媒介。

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