Afin de comprendre pourquoi les moustiques peuvent être plus attirés par un être humain que par un autre, les chercheurs de Johns Hopkins Medicine affirment avoir cartographié des récepteurs spécialisés sur les cellules nerveuses des insectes capables d’affiner leur capacité à détecter des odeurs particulièrement « accueillantes ». peau humaine.
Selon Christopher Potter, Ph.D., professeur agrégé de neurosciences à la Johns Hopkins University School of Medicine, les récepteurs des neurones des moustiques jouent un rôle important dans la capacité des insectes à identifier les personnes qui présentent une source attrayante de repas de sang.
Comprendre la biologie moléculaire de la détection des odeurs de moustiques est essentiel pour développer de nouvelles façons d’éviter les piqûres et les maladies onéreuses qu’elles provoquent. »
Christopher Potter, Ph.D., professeur agrégé de neurosciences, École de médecine de l’Université Johns Hopkins
Dans le monde, les maladies transmises par les moustiques telles que le paludisme, la dengue et le virus du Nil occidental affectent 700 millions de personnes et en tuent 750 000 chaque année. Bien que les efforts de lutte contre les moustiques à l’aide de moustiquaires et de pesticides aient contribué à réduire le nombre de victimes, le développement de meilleurs répulsifs pour saboter l’attraction des odorants reste une priorité.
Les moustiques détectent les odeurs principalement à travers leurs antennes, et les scientifiques ont depuis longtemps observé que les variations d’odeurs, de chaleur, d’humidité et de dioxyde de carbone sont des facteurs qui attirent les moustiques vers certains individus plus que d’autres.
Mais, dit Potter, les insectes utilisent plusieurs sens pour trouver des hôtes. Anopheles gambiaeune famille de moustiques qui causent le paludisme, par exemple, possède trois types de récepteurs qui cloutent la surface des neurones de leurs organes qui détectent les odeurs : les récepteurs odorants, gustatifs et ionotropes.
Les récepteurs olfactifs, dit Potter, sont les mieux étudiés par les scientifiques et on pense qu’ils aident les moustiques à faire la distinction entre les animaux et les humains. Les récepteurs gustatifs détectent le dioxyde de carbone. Les récepteurs ionotropes réagissent aux acides et aux amines, composés présents sur la peau humaine. On pense que différents niveaux d’acides particuliers sur la peau humaine pourraient être une raison pour laquelle certaines personnes sont plus attirantes pour les moustiques que d’autres, dit Potter.
En raison du potentiel des récepteurs ionotropes pour guider un moustique à préférer un type de peau humaine à un autre, Potter et les chercheurs postdoctoraux Joshua Raji et Joanna Konopka les ont recherchés dans l’antenne anti-moustique.
Dans un rapport publié dans le numéro du 28 février de Rapports de celluleles chercheurs ont décrit leur recherche des récepteurs dans les antennes tubulaires segmentées de 10 moustiques femelles et 10 mâles.
Les piqûres de peau humaine proviennent de moustiques femelles, bien que certaines recherches indiquent que les mâles sont également attirés par les odeurs humaines.
Pour trouver des neurones exprimant des récepteurs ionotropes dans les antennes, les chercheurs ont utilisé une technique appelée hybridation fluorescente in situ, qui identifie non pas les récepteurs eux-mêmes, mais le matériel génétique appelé ARN, un cousin de l’ADN. Trouver de l’ARN lié à des récepteurs ionotropes signifie que les neurones sont très susceptibles de produire de tels récepteurs.
Les scientifiques pensaient qu’ils trouveraient des nombres similaires de neurones chargés de récepteurs ionotropes dans chacun des segments d’antennes, mais ils ont trouvé la majorité des récepteurs ionotropes dans la partie distale (la plus éloignée de la tête) des antennes.
Cependant, ils ont également découvert que les antennes avaient plus de récepteurs ionotropes dans la partie proximale (près de la tête) des moustiques. Tout compte fait, Potter dit que les expériences de son équipe montrent que les antennes de moustiques sont plus complexes que nous ne le pensions auparavant, dit Potter.
Les récepteurs ionotropes sont connus pour fonctionner avec des récepteurs « partenaires » pour répondre aux odeurs, « un peu comme un partenaire de danse », explique Potter. Dans l’étude actuelle, les chercheurs ont pu identifier certains appariements de récepteurs qui prédisaient si un récepteur ionotrope répondrait aux acides ou aux amines. Ils ont vérifié ces prédictions en utilisant le génie génétique pour visualiser les réponses d’un récepteur ionotrope appelé Ir41c chez le moustique. Les neurones exprimant Ir41c ont été activés par un type d’amine comme prévu, mais ont été inhibés (désactivés) par un type différent d’amine.
Potter soupçonne que la capacité des neurones exprimant les récepteurs ionotropes à être à la fois activés et inhibés par les odeurs peut permettre aux moustiques d’augmenter la gamme de réponses que les récepteurs ionotropes peuvent jouer dans la détection des odeurs et dans les comportements de conduite. Les études futures, dit-il, se concentreront sur l’identification des récepteurs ionotropes spécifiques qui attirent les moustiques vers les odeurs humaines.
Cette recherche a été soutenue par les National Institutes of Health (R01Al137078), le ministère de la Défense, le Johns Hopkins Postdoctoral Accelerator Award, le Johns Hopkins Malaria Research Institute, le Natural Science and Engineering Research Council et Bloomberg Philanthropies.
