Результаты исследования биохимиков из Университета Калифорнии (Риверсайд) могут оказаться полезными для разработки новых репеллентов, отгоняющих кровососущих насекомых, в том числе – переносчиков малярии и смертельных тропических заболеваний.

Кровососущие насекомые, например москиты, выслеживают свою жертву, распознавая диоксид углерода, содержащийся в выдыхаемом ею воздухе. Исследователи из группы Анандасанкара Райя (Anandasankar Ray) продемонстрировали, что некоторые молекулы-одоранты могут нарушить работу молекулярной машины москитов, распознающей CO₂.

Рай отмечает, что исследователи из его группы продемонстрировали, что летучие органические вещества могут блокировать работу рецепторов CO₂ у дрозофил, а, поскольку этот рецептор встречается в организмах многих насекомых, была надежда, что химикаты, которыми «обманули» мушек, смогут «обмануть» и кровососущих насекомых.

Рис. 1. Рисунок из Nature, 2011, 474, 87; DOI:10.1038/nature10081.

Было изучено три вида москитов, способных переносить возбудителя малярии и лихорадки Денге. Исследования проводили, как в лабораторных, так и в полевых условиях – в Кении, в результате чего было выявлено три класса летучих органических соединений, способных «сбить москитов со следа».

Гексаналь и его производные могут блокировать рецепторы CO₂; 2-бутанон действует на рецепторы также, как и CO₂, заставляя насекомых двигаться по направлению к источнику кетона вместо того, чтобы лететь на запах CO₂. Однако, Райю наиболее понравились вещества с третьим типом биологического действия, как, например, 2,3-бутандион – ультра-пролонгированные активаторы рецепторов CO₂, стимулирующие нейроны настолько сильно, что они оказываются не в состоянии распознавать углекислый газ в течение длительного времени.

Испарение небольшого количества ультра-пролонгированных активаторов позволит обеспечить масштабную защиту от москитов¸ замаскировав выдыхаемый человеком CO₂, что очень важно для стран развивающегося мира – капля активатора может обезопасить от москитов обитателей целой хижины, а бутандион может эффективно применяться в качестве приманки москитов в дешевых и малоразмерных ловушках для москитов; существующие же в настоящее время ловушки либо громоздки и дороги, либо малоэффективны.

В настоящее время исследователи из группы Райя ищут одоранты, которые были бы в 10 и в 100 раз эффективнее соединений, на которых испытывался общий принцип по введению в заблуждение рецепторов насекомых на CO₂. Для этого планируется провести компьютерный скрининг более полумиллиона соединений.

Марк Стопфер (Mark Stopfer) из Национального Института Педиатрии США оценивает усилия команды Райя, направленные на поиск новой стратегии в предотвращении заболеваний, переносчиками которых являются насекомыми, однако предостерегает, что борьба с москитами не будет слишком простой – насекомых привлекает к человеку не только CO₂, но и другие химические компоненты, например, запах пота, поэтому непонятно, как повлияет на способность насекомых находить себе пищу только за счет нарушения работы рецепторов CO₂.