Чи приваблює ДЕТ комарів? Дослідження виявило несподівану поведінку комах

Ключові факти:

• Дослідники виявили, що Aedes aegypti, або комарі жовтої гарячки, можуть навчитися асоціювати запах DEET з харчовою винагородою через повторне годування.
• У лабораторних експериментах понад 60% навчених комарів намагалися годуватися, коли піддавалися лише запаху DEET, що свідчить про формування у комах позитивної асоціації з репелентом.
• Навчені комарі приваблювалися людською шкірою, обробленою DEET, тоді як ненавчені комарі уникали її, вказуючи на те, що досвід може формувати поведінку комарів щодо репелентів.

Комарі поширені по всій території Сполучених Штатів; у континентальній частині країни та її володіннях мешкає понад 200 видів комарів.

Більшість комарів у США є “комарами-заважаторами”, які не передають хвороби, проте деякі укуси можуть призводити до передачі захворювань, що переносяться комарами, таких як вірус Західного Нілу, тропічна гарячка Денге, чикунгунья та вірус Зіка.

Незважаючи на присутність у Америці, тягар цих захворювань є найвищим у тропічних та субтропічних регіонах.

Профілактика часто є найефективнішим захистом від комарів, а служби охорони здоров’я рекомендують використовувати репеленти для захисту від комах, що містять DEET.

Ця хімічна речовина, зазвичай доступна у вигляді рідин, лосьйонів або спреїв, ймовірно, відлякує комарів, впливаючи на їхні сенсорні рецептори, що ускладнює виявлення людей і робить їх непривабливими. Експерти з охорони здоров’я наголошують, що репеленти на основі DEET є безпечними та ефективними при правильному використанні.

Наразі нове дослідження свідчить, що комарі можуть бути більш адаптивними, ніж вважалося раніше, а комарі виду Aedes aegypti здатні навчитися асоціювати запах DEET з винагородою у вигляді їжі, що потенційно змінює реакцію комах на цю хімічну речовину з часом.

Отримані висновки, опубліковані в Journal of Experimental Biology, порушують нові питання щодо поведінки комарів та ефективності використання репелентів у реальних умовах.

Комарі можуть навчатися на досвіді

DEET тривалий час вважався світовим стандартом серед репелентів від комах. Раніше вважалося, що DEET діє, оскільки комарі не люблять його смаку та запаху, а також тому, що він ускладнює виявлення людей.

Однак, ці результати вказують на те, що мозок комара може відігравати більшу роль, ніж передбачалося раніше.

У дослідженні вчені застосовували форму класичного обумовлення – той самий процес навчання, який уславив російський фізіолог Іван Павлов, – для того, щоб навчити комарів пов’язувати запах DEET з можливостями для годування.

Дослідження було зосереджено на Aedes aegypti – виді комара, відомого поширенням серйозних вірусних захворювань, зокрема жовтої гарячки, тропічної гарячки Денге, Зіка та чикунгуньї.

Комарів поміщали за сітчастою тканиною, тоді як поруч розташовували тепле джерело крові. Як тільки комахи починали годуватися, дослідники вводили запах DEET.

Після чотириразового повторення процесу понад 60% комарів пізніше намагалися годуватися, коли піддавалися лише запаху DEET.

Потім дослідники перевірили, чи впливає набута поведінка на вподобання комарів. Комарам пропонували вибір між двома людськими руками: одна необроблена, а інша покрита DEET у стандартних концентраціях.

Ненавчені комарі уникали руки, обробленої DEET, тоді як навчені комарі приваблювалися до неї.

Команда також виявила, що комарі можуть формувати ту саму набуту асоціацію, використовуючи цукор замість крові як винагороду.

Чи може повторне нанесення бути важливішим?

Важливо зазначити, що отримані висновки не означають, що людям слід припиняти використання DEET. Автори дослідження наголошують, що DEET залишається одним з найефективніших доступних репелентів, особливо в тропічних та субтропічних регіонах, де поширені захворювання, що переносяться комарами.

Натомість, результати свідчать про те, що спосіб та час нанесення репелентів можуть впливати на їхню ефективність.

Якщо концентрація DEET з часом знижується, а комарі все ще можуть годуватися, комахи можуть почати асоціювати цей запах з успішним прийомом їжі. Це може бути особливо актуальним для таких продуктів, як оброблений одяг, де рівень DEET може поступово знижуватися після тривалого використання.

Підтримка стабільного рівня захисту репелентом може допомогти зменшити ймовірність формування комарами цих набутих асоціацій.

Замість одноразового нанесення великої кількості DEET, більш часте повторне нанесення потенційно може забезпечити кращий захист, підтримуючи активність репелента.

«Наші результати підкреслюють важливість приділення часу для ознайомлення з рекомендаціями виробника щодо дозування та частоти застосування для забезпечення ефективності продукту», – зазначив для Medical News Today провідний автор дослідження Клеман Віноже, доктор філософії, доцент кафедри біохімії Коледжу сільського господарства та наук про життя Вірджинського політехнічного інституту.

«Наша робота представляє собою специфічний експериментальний сценарій, розроблений для перевірки того, чи є молекула DEET сама по собі відштовхуючою – через її токсичність для комара або спосіб її сприйняття комаром – чи комарі інтерпретують цю молекулу, і ця інтерпретація може бути змінена попереднім досвідом».

«DEET все ще вважається золотим стандартом репелентів, і він дуже ефективно відлякує комарів. Можлива реальна ситуація, яку імітує наша робота, – це коли комар кусає людину, яка давно нанесла DEET».

«Якщо кількість DEET, що залишається на шкірі цієї людини, занадто низька, комар може вкусити і навчитися асоціації між наявністю DEET та можливістю отримати кров. Але ми вважаємо, що ця ситуація, ймовірно, рідкісна, і людям слід продовжувати використовувати DEET і повторно наносити його згідно з рекомендаціями виробника, щоб запобігти цьому».

– Клеман Віноже, доктор філософії

«Запобігання укусам – це наш перший рівень захисту від захворювань, що переносяться комарами», – сказав Віноже.

«На індивідуальному або побутовому рівні прості речі, такі як видалення горщиків з рослинами, де стоїть вода, та будь-яких ємностей, що можуть накопичувати воду, в яку комарі можуть відкладати яйця, або встановлення сітчастих екранів на вікнах, можуть зробити багато», – додав він.

«Далі, використання репелентів від комах, включаючи продукти на основі DEET, також може відлякувати комарів. Існують й інші молекули, які часто використовуються в репелентах і є дуже ефективними, наприклад, пікаридин», – порадив він.

«Якщо ви живете або подорожуєте в регіон, де комарі передають хвороби, вам потрібно максимально захистити себе. Комарі все ще вбивають сотні тисяч людей щороку, передаючи смертельні патогени», – сказав дослідник.

Розуміння адаптації комарів

Дослідження базується на багаторічних роботах з вивчення навчання та сенсорної поведінки комарів. Лабораторія Віноже у Вірджинському політехнічному інституті досліджує, як комарі використовують нюх, зір та пам’ять для пошуку господарів та адаптації до мінливих умов навколишнього середовища.

Попередні роботи групи свідчили про те, що комари можуть запам’ятовувати та уникати господарів, які їх відмахуються, поєднувати візуальні та запахові сигнали для відстеження людей, а також по-різному реагувати на певні мила для тіла.

«Нас не надто здивувала швидкість, з якою вони могли навчитися асоціювати DEET та винагороду, оскільки наша попередня робота показала, що той самий вид може навчитися асоціювати інші запахи тіла – молочну кислоту, октонол тощо – з винагородою у вигляді крові лише за три спроби, і цього було достатньо, щоб сформувати довгострокові спогади про цю асоціацію», – сказав Віноже.

«Що вражає в цьому дослідженні, так це ступінь, до якого комарі навчилися “любити” DEET і навіть віддавали перевагу руці добровольця, обприсканій DEET, перед необробленою рукою того ж добровольця, що означає, що наявність DEET підвищувала привабливість цього людського господаря».

«Знову ж таки, наш експериментальний дизайн найбільш наближений до сценарію, коли на шкірі людини є сліди DEET, комар кусає і дізнається, що DEET не такий вже й поганий. Але ми не змоделювали це точно: в наших аналізах комарі піддавалися дії високих концентрацій DEET лише після того, як почали годуватися».

– Клеман Віноже, доктор філософії

У зв’язку з розширенням популяцій комарів та зростанням потенційної резистентності до інсектицидів, стає все більш важливим розуміти цю поведінку та розробляти ефективні стратегії для захисту від них.

«Ця робота підкреслює важливість кращого розуміння сенсорної біології, поведінки та когнітивних здібностей комарів для розробки нових репелентів, на відміну від більш дорогого та трудомісткого підходу, що полягає в тестуванні сотень речовин на їхню потенційну ефективність», – повідомив Віноже.

«Диверсифікація нашого арсеналу проти комарів допоможе знизити ризик того, що комарі стануть резистентними, байдужими або перехитрять наші стратегії контролю», – підсумував він.

Оригінал статті: www.medicalnewstoday.com