Muỗi phát hiện tìm đến da và hơi thở con người như thế nào

0
41

Tại sao muỗi có thể theo dõi và bay về phía da? Làm thế nào để muỗi phát hiện da của chúng ta? Các mùi hôi từ da mà muỗi phát hiện là gì? Và chúng ta có thể ngăn chặn các mùi da và làm giảm sức hấp dẫn đối với muỗi như thế nào?

Nghiên cứu gần đây bởi các nhà khoa học tại Đại học California thực hiện, giúp giải quyết những câu hỏi này. Nghiên cứu cho cho thấy có rất nhiều thụ thể trên pan của bộ hàm trên ở muỗi phát hiện CO2, đây cũng là những bộ phận phát hiện được mùi da, do đó giải thích tại sao muỗi bị thu hút bởi mùi da, vớ hôi, quần áo, giường, ngay cả trong trường hợp không có CO2.

“Đó là một bất ngờ thực sự khi chúng tôi thấy rằng tế bào thần kinh thụ thể CO2 của muỗi là cpA. Thụ thể cpA cực kỳ nhạy đối với một số mùi ở da và trong thực tế cpA phát hiện các phân tử mùi nhạy cảm hơn so với CO2”. Anandasankar Ray, người nghiên cứu chính của dự án cho biết. “Trong nhiều năm, nghiên cứu của chúng tôi chủ yếu tập trung vào các thụ thể nhận biết mùi da của con người ở râu (antennae) của muỗi, và bỏ qua các thụ thể trên pan của bộ hàm trên ở muỗi (Maxillary palp).”

 

Hình 1. Đầu muỗi A. aegypti có 3 cơ quan khứu giác: râu (antennae), pan bộ hàm trên (maxillary palps), và vòi (proboscis)

 

Hình 2. Thụ thể ở râu (antennae) và pan phụ hàm trên của muỗi (Maxillary palp)

Cho đến nay, các tế bào thần kinh khứu giác muỗi dùng để phát hiện mùi da vẫn còn là một bí ẩn. Phát hiện mới, đó là tế bào thần kinh khứu giác nhạy cảm CO2 được xem như là một máy dò phát hiện da người, phát hiện này rất quan trọng không chỉ giải thích vì sao muỗi bị thu hút bởi người và dụng cụ cá nhân của người mà còn nhận biết đây chính là thụ thể kép giúp nhận biết CO2 và mùi da, đây là chìa khóa chính trong việc ngăn chặn muỗi tìm đến người và giúp ít cho việc kiểm soát bệnh truyền sang người.

Để kiểm tra xem sự hoạt hóa cpA bởi mùi của con người để nhận biết mùi hấp dẫn, các nhà nghiên cứu đã nghĩ ra một cách là sử dụng các chất hóa học, chất này làm tắt hoạt động của cpA của muỗi Aedes aegypti, muỗi truyền bệnh sốt xuất huyết Dengue. Sau đó họ kiểm tra hành vi của muỗi với mùi hôi chân của con người, bằng cách đặt đĩa nặng mùi hôi chân trong một đường hầm gió thử nghiệm và nhận thấy sự hấp dẫn của muỗi đối với mùi giảm đáng kể.

Tiếp theo, sử dụng một phương pháp hóa học mà họ đã nghĩ ra, các nhà nghiên cứu kiểm tra gần nửa triệu hợp chất và xác định hàng ngàn các phối tử dự đoán. Sau đó họ đã chọn được trong danh sách này ra 138 hợp chất dựa trên đặc tính mong muốn như mùi, an toàn, chi phí và dễ tìm trong tự nhiên. Một số hợp chất khác ức chế hoặc kích hoạt tế bào thần kinh cpA thì có trong 85 phần trăm trong các sản phẩm đã được cho phép lưu hành như hương vị, hương thơm hoặc các mỹ phẩm. Đặc biệt hơn các hợp chất này có trong bạc hà, cây mâm xôi, sô cô la,… do đó, cần phải tăng cường sử dụng chúng trong trong công tác phòng chống muỗi.

Các nhà nghiên cứu sau đó tập trung vào hai hợp chất: pyruvate ethyl, một mùi thơm trái cây ức chế cpA đã được cho phép sử dụng như là một chất hương vị trong thực phẩm; và cyclopentanone, một mùi bạc hà hoạt hóa cpA đã được cho phép sử dụng như là một hương vị và mùi thơm. Bằng cách ức chế các tế bào thần kinh cpA, pyruvate ethyl đã được tìm thấy trong các thí nghiệm của họ để làm giảm đáng kể sự hấp dẫn của muỗi đối với một cánh tay người. Bằng cách kích hoạt các tế bào thần kinh cpA, cyclopentanone được sử dụng để thu hút, giống như CO2, thu hút muỗi đến một cái bẫy.

“Các hợp chất này có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát bệnh do muỗi truyền và mở ra những khả năng rất thực tế về phát triển cách sử dụng đơn giản, mùi tự nhiên, giá cả phải chăng và dễ chịu để ngăn chặn muỗi từ việc tìm kiếm con người”, Ray nói: “Mùi ngăn chặn thụ thể kép này (thụ thể nhận biết CO2 và mùi da) có thể được sử dụng như là một cách để che dấu chúng ta khỏi muỗi. Mặt khác, mùi hôi có thể hoạt động như chất hấp dẫn có thể được sử dụng để thu hút muỗi ra xa chúng ta và dẫn vụ chúng vào bẫy. Các chiến lược che dấu và lôi kéo với kinh phí thấp này có thể được sử dụng bổ sung cho nhau, cung cấp một giải pháp lý tưởng và nhiều cứu trợ cần thiết cho người dân ở châu Phi, châu Á và Nam Mỹ, thực sự bất cứ nơi nào có bệnh do muỗi truyền. Thực tế, các hợp chất này có thể phát triển thành sản phẩm mà không chỉ bảo vệ cá nhân mà còn cả cộng đồng, và không cần phải sử dụng trực tiếp trên da.”

Hiện nay, CO2 được sử dụng là chất thu hút chính trong bẫy muỗi. Việc tạo ra CO2 đòi hỏi phải đốt cháy nhiên liệu, làm bay hơi nước đá khô, giải phóng khí nén hoặc quá trình lên men đường, tất cả các biện pháp đó thì đắt tiền, cồng kềnh, và không thực tế để sử dụng ở nước đang phát triển. Các hợp chất được xác định trong nghiên cứu này, như cyclopentanone, đảm bảo an toàn, giá cả phải chăng và thuận tiện cho việc giám sát và kiểm soát.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hiệu quả của ethyl pyruvate trong phòng thí nghiệm trên muỗi Aedes aegypti sử dụng một tay trong lồng thiết lập (tay được đeo găng và không tiếp xúc với muỗi đốt hoặc các hóa chất thử nghiệm). Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hiệu quả của cyclopentanone như là mồi đối với muỗi C. quinquefasciatus, muỗi truyền virus Tây sông Nile và bệnh giun chỉ, sử dụng bẫy trong một nhà kính tại Đại học California.

Hình 3. Mô tả thí nghiệm thu hút và xua muỗi

CN. Trần Nguyên Hùng
Ths. Đoàn Bình Minh
(Lược dịch từ How Mosquitoes Are Drawn to Human Skin and Breath, http://ucrtoday.ucr.edu/19377)

BÌNH LUẬN

Please enter your comment!
Please enter your name here