(Frederic Labaune/Moment/Getty Images) Myg er verdens dødeligste dyr . Over 1 million dødsfald om året henføres til myggebårne sygdomme , herunder malaria , gul feber , denguefeber, Zika- og chikungunya-feber.
Hvordan myg opsøger og lever af deres værter er vigtige faktorer for, hvordan en virus cirkulerer i naturen. Myg spreder sygdomme ved at fungere som bærere af vira og andre patogener: En myg, der bider en person, der er inficeret med en virus, kan erhverve virussen og give den videre til den næste person, den bider.
For immunologer og infektionsforskere ligesom mig , kan en bedre forståelse af, hvordan en virus interagerer med en vært, tilbyde nye strategier til forebyggelse og behandling af myggebårne sygdomme.
I vores nyligt offentliggjort undersøgelse , fandt mine kolleger og jeg ud af, at nogle vira kan ændre en persons kropslugt til at være mere attraktiv for myg, hvilket fører til flere bid, der tillader en virus at sprede sig.
Virus ændrer værtslugte for at tiltrække myg
Myg lokaliserer en potentiel vært igennem forskellige sensoriske signaler , såsom din kropstemperatur og carbondioxid udsendes fra dit åndedræt.
Lugte spiller også en rolle. Tidligere laboratorieforskning har fundet ud af, at mus inficeret med malaria har ændringer i deres dufte, der gør dem mere attraktive for myg.
Med dette i tankerne spekulerede mine kolleger og jeg på, om andre myggebårne vira, såsom dengue og Zika, også kan ændre en persons duft for at gøre dem mere attraktive for myg, og om der er en måde at forhindre disse ændringer på.
For at undersøge dette placerede vi mus inficeret med dengue- eller Zika-virus, uinficerede mus og myg i en af tre arme af et glaskammer. Da vi tilførte luftstrøm gennem musekamrene for at lede deres lugte mod myggene, fandt vi ud af, at flere myg valgte at flyve mod de inficerede mus frem for de uinficerede mus.
Vi udelukkede kuldioxid som årsag til, hvorfor myggene blev tiltrukket af de inficerede mus, for mens Zika-inficerede mus udsendte mindre kuldioxid end ikke-inficerede mus, ændrede dengue-inficerede mus ikke emissionsniveauerne.
Ligeledes udelukkede vi kropstemperatur som en potentiel attraktiv faktor, når myg ikke skelnede mellem mus med forhøjede eller normale kropstemperaturer.
Derefter vurderede vi, hvilken rolle kropslugte spiller i myggenes øgede tiltrækning af inficerede mus.
Efter at have placeret et filter i glaskamrene for at forhindre muselugte i at nå myggene, fandt vi ud af, at antallet af myg, der fløj mod inficerede og uinficerede mus, var sammenligneligt.
Dette tyder på, at der var noget ved lugten af de inficerede mus, der trak myggene mod dem.
For at identificere lugten isolerede vi 20 forskellige gasformige kemiske forbindelser fra duften fra de inficerede mus. Af disse fandt vi tre til at stimulere en signifikant respons i myggeantenner.
Da vi påførte disse tre forbindelser på huden på raske mus og hænderne på frivillige, var der kun én, acetofenon , tiltrak flere myg sammenlignet med kontrollen. Vi fandt ud af, at inficerede mus producerede 10 gange mere acetophenon end ikke-inficerede mus.
På samme måde fandt vi ud af, at lugte fra armhulerne hos patienter med denguefeber indeholdt mere acetofenon end dem fra raske mennesker.
Når vi påførte denguefeberpatientens lugte på den ene side af en frivillig og en sund persons lugt på den anden side, blev myg konsekvent mere tiltrukket af hånden med denguefeberlugte.
Disse resultater antyder, at dengue- og Zika-virus er i stand til at øge mængden af acetofenon, som deres værter producerer og udsender, hvilket gør dem endnu mere attraktive for myg. Når uinficerede myg bider disse attraktive værter, kan de fortsætte med at bide andre mennesker og sprede virussen yderligere.
Hvordan vira øger produktionen af acetofenon
Dernæst ville vi finde ud af, hvordan vira øgede mængden af myggetiltrækkende acetofenon, som deres værter producerer.
Acetophenon , sammen med at være et kemikalie, der almindeligvis anvendes som en duft i parfumer, er også et metabolisk biprodukt, der almindeligvis produceres af visse bakterier, der lever på huden og i tarmene hos både mennesker og mus. Så vi spekulerede på, om det havde noget at gøre med ændringer i typen af bakterier på huden.
For at teste denne idé fjernede vi enten huden eller tarmbakterierne fra inficerede mus, før vi udsatte dem for myg.
Mens myg stadig var mere tiltrukket af inficerede mus med udtømte tarmbakterier sammenlignet med uinficerede mus, var de signifikant mindre tiltrukket af inficerede mus med udtømte hudbakterier.
Disse resultater tyder på, at hudmikrober er en væsentlig kilde til acetofenon.
Da vi sammenlignede hudbakteriesammensætningerne af inficerede og uinficerede mus, identificerede vi, at en almindelig type stavformede bakterier, Bacillus , var en stor acetofenonproducent og havde signifikant øget antal på inficerede mus.
Dette betød, at dengue- og Zika-virus var i stand til at ændre deres værts lugt ved at ændre hudens mikrobiom.
Reducerer myggetiltrækkende lugte
Til sidst spekulerede vi på, om der var en måde at forhindre denne ændring i lugte på.
Vi fandt en potentiel mulighed, da vi observerede, at inficerede mus havde nedsatte niveauer af et vigtigt mikrobe-bekæmpende molekyle produceret af hudceller, kaldet RELMα. Dette tydede på, at dengue- og zika-virus undertrykte produktionen af dette molekyle, hvilket gjorde musene mere sårbare over for infektion.
Vitamin A og dets relaterede kemiske forbindelser er kendt for at øge produktionen af RELMα kraftigt. Så vi fodrede en vitamin Et derivat til inficerede mus i løbet af et par dage og målte mængden af RELMα og Bacillus bakterier på deres hud og udsatte dem derefter for myg.
Vi fandt ud af, at inficerede mus behandlet med vitamin A-derivatet var i stand til at genoprette deres RELMα-niveauer tilbage til dem for uinficerede mus, samt reducere mængden af Bacillus bakterier på deres hud. Myg var heller ikke mere tiltrukket af disse behandlede, inficerede mus end uinficerede mus.
Vores næste skridt er at replikere disse resultater i mennesker og til sidst anvende det, vi lærer, til patienter. A-vitamin mangel er almindelig i udviklingslande. Dette er især tilfældet i Afrika syd for Sahara og Sydøstasien, hvor mygoverførte virussygdomme er fremherskende.
Vores næste skridt er at undersøge, om kost-vitamin A eller dets derivater kan reducere myggetiltrækning til mennesker inficeret med Zika og dengue og efterfølgende reducere myggebårne sygdomme på lang sigt. 
Penghua Wang , adjunkt i immunologi, University of Connecticut .
Denne artikel er genudgivet fra Samtalen under en Creative Commons-licens. Læs original artikel .