Рецепторы в ушах комаров — новая мишень для инсектицидов
Исследователи из UCL и Университета Ольденбурга обнаружили, что специфические рецепторы в ушах комаров модулируют их слух. Это открытие может помочь в разработке новых инсектицидов для борьбы с распространением таких опасных заболеваний, как малярия.
Способность самцов комаров слышать самок — ключевое условие для их размножения. Поэтому открытие может привести к созданию новых инсектицидов или средств, нарушающих спаривание, для предотвращения болезней, переносимых комарами: малярии, лихорадки денге и жёлтой лихорадки.
В исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные сосредоточились на сигнальном пути с участием молекулы октопамина. Они показали, что он играет ключевую роль в слухе комаров и обнаружении партнёра для спаривания, а значит, является потенциальной новой мишенью для контроля их численности.
Самцы комаров акустически обнаруживают жужжание самок внутри больших роёв, которые образуются в сумерках. Поскольку рой может быть очень шумным, комары развили высокочувствительный слух, чтобы улавливать слабый звук полёта самки среди сотен других особей.
Однако молекулярные механизмы, с помощью которых самцы «обостряют слух» для реакции на звук полёта самки во время роения, оставались в основном неизвестными.
Учёные изучили экспрессию генов в ухе комара и обнаружили, что рецептор октопамина особенно активен в ухе самца именно в период роения.
Октопамин влияет на слух комара на нескольких уровнях: он модулирует частотную настройку и жёсткость звукового рецептора в ухе самца, а также контролирует другие механические изменения, чтобы усилить обнаружение самки.
Исследователи продемонстрировали, что октопаминергическая система в ухе комара может быть мишенью для инсектицидов. Поскольку спаривание — «узкое место» для выживания комаров, поиск новых мишеней для его нарушения крайне важен для контроля популяций, переносящих болезни.
Доктор Марта Андрес (UCL Ear Institute), соавтор работы: «Рецепторы октопамина представляют особый интерес, поскольку они хорошо подходят для разработки инсектицидов. Мы планируем использовать эти данные для создания новых молекул — средств, нарушающих спаривание малярийных комаров. Поскольку слух необходим для спаривания, на него можно воздействовать, чтобы нарушить размножение».
Профессор Йорг Альберт (UCL Ear Institute и Университет Ольденбурга), соавтор работы: «Молекулярная и механистическая сложность слуха комаров поистине удивительна. Обнаружив путь октопамина, мы лишь начали царапать внешнюю поверхность верхушки айсберга. Будущие исследования, без сомнения, дадут более глубокое понимание работы слуха комаров и предоставят новые возможности для контроля их популяций и снижения заболеваемости людей».