Muggen en de ziektes die zij overdragen, zoals dengue, verspreiden zich momenteel wereldwijd

In een studie geleid door Yale Universiteit in samenwerking met het Radboudumc hebben onderzoekers ontdekt hoe smaak het steekgedrag van muggen beïnvloedt. Deze bevindingen helpen mogelijk om muggen af te schrikken en verspreiding van ziektes tegen te gaan.

Muggen en de ziektes die zij overdragen, zoals dengue, verspreiden zich momenteel wereldwijd. Een belangrijke strategie om deze ziektes te voorkomen, is zorgen dat de insecten hun slachtoffers niet kunnen steken, stellen onderzoekers. Hoewel wetenschappers al manieren hebben ontdekt waarop geur en warmte muggen helpen om mensen te vinden, is er weinig bekend over de rol van smaak zodra ze geland zijn.

In een nieuwe studie tonen onderzoekers van Yale en Radboudumc nu aan hoe verschillende smaken worden gecodeerd door neuronen in muggen, en hoe deze smaken invloed hebben op steken, voedsel opnemen en eitjes leggen. Ze identificeren ook stoffen in menselijk zweet die het steekgedrag van muggen verhogen, en bittere stoffen die het leggen van eitjes en voedselopname juist onderdrukken. Deze inzichten werpen een nieuw licht op waarom sommige mensen aantrekkelijker zijn voor muggen dan anderen.

Volgens de onderzoekers kunnen deze bevindingen bijdragen aan methoden om het steken door muggen in de toekomst te verminderen of te stoppen.

Verscheidenheid aan smaken
De studie, gepubliceerd in Nature, richtte zich op de Aziatische tijgermug, een soort die oorspronkelijk beperkt was tot Zuidoost-Azië, maar nu op zes continenten voorkomt.

‘Deze mug kan veel ziektes verspreiden, waaronder dengue en chikungunya’, aldus auteur John Carlson, hoogleraar Moleculaire, Cellulaire en Ontwikkelingsbiologie aan de Yale Universiteit. ‘En hij verdringt andere muggensoorten, dus het zou in de toekomst een nog groter probleem kunnen worden.’

Om de smaakcapaciteiten van deze soort beter te begrijpen, testten de onderzoekers eerst 46 verschillende smaakstoffen, waaronder suikers, zouten, bittere stoffen en aminozuren, en observeerden hoe neuronen in het smaakorgaan van de mug hierop reageerden. Ze ontdekten dat sommige stoffen, zoals suikers, veel van de neuronen activeerden. Maar verrassend genoeg remden sommige stoffen de neuronale activiteit juist.

‘We hebben veel onderzoek gedaan naar smaak bij de fruitvlieg, en we hebben dit soort wijdverbreide remming nog niet eerder gezien bij vliegen’, aldus Carlson. ‘Deze twee verschillende reacties — opwinding en remming — geven muggen een uitgebreidere mogelijkheid om smaken te coderen, wat betekent dat ze waarschijnlijk een breed scala aan smaken kunnen onderscheiden.’

Menselijk zweet
Nadat ze ook hadden onderzocht hoe verschillende smaakstoffen het steek-, eet- en eierleggedrag van muggen beïnvloedden, ontdekten de onderzoekers dat verschillende smaken verschillende gedragingen bevorderden of onderdrukten.

Sommige bittere stoffen verminderden bijvoorbeeld het eetgedrag van muggen, maar hadden geen invloed op het leggen van eitjes. En hoewel zout en sommige aminozuren die typisch in menselijk zweet voorkomen afzonderlijk geen effect hadden op het steken, bevorderden ze een toename van steken wanneer ze werden gecombineerd.

‘En die nuance begrijpen we’, zegt eerste auteur Lisa Baik. ‘Er zijn veel plaatsen in de natuur waar zout voorkomt en veel plaatsen waar aminozuren voorkomen, maar mensen hebben beide op de huid. Dus misschien kan de mug deze combinatie herkennen en onze huid identificeren als een goede plek om te steken.’

Steken of wegvliegen
Toen de onderzoekers muggen monsters van menselijk zweet aanboden, ontdekten ze dat de muggen een sterke voorkeur hadden om sommige monsters te steken boven andere. ‘Muggen proeven het oppervlak van je huid voordat ze daadwerkelijk steken, dus de smaak van je huid beïnvloedt of een mug je zal steken of niet’, vertelt Felix Hol van het Radboudumc. Hol ontwikkelde een nieuwe techniek om het steekgedrag van muggen te onderzoeken, die in deze studie werd gebruikt om te testen hoe muggen reageerden op het zweet van verschillende individuen.

‘Wij denken dat dit een deel van de reden zou kunnen zijn waarom sommigen van ons veel vaker worden gestoken door muggen dan anderen’, zegt Carlson. ‘Sommige mensen smaken misschien gewoon beter voor muggen.’

De bevindingen beschrijven samen hoe muggen die zijn geland beslissen of ze zullen steken of wegvliegen. Deze informatie helpt mogelijk om stoffen te identificeren die muggen afschrikken om laten vertrekken in plaats van bijten.

‘Onze studie kan nuttig zijn bij het identificeren van stoffen die ons op een nieuwe manier beschermen tegen muggenbeten’, legt Carlson uit. ‘Zulke stoffen zouden enorm nuttig zijn, vooral nu klimaatverandering het verspreidingsgebied van muggen en de ziektes die ze verspreiden vergroot.’

Bron: gebaseerd op het persbericht van de Yale Universiteit / Radboudumc