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Comprender cómo huelen los mosquitos a los humanos podría salvar miles de vidas
(CNN) -- De las más de 3.000 especies de mosquitos en el mundo, solo un pequeño número ha evolucionado para especializarse en chupar sangre humana.
Actualmente no se sabe cómo los mosquitos que pican a los humanos nos rastrean de manera tan efectiva, pero es importante, ya que no solo nos pican. También portan enfermedades peligrosas como el zika, el dengue, el virus del Nilo Occidental y la malaria. Estas enfermedades pueden ser mortales.
De hecho, detener a estos molestos insectos en seco podría salvar hasta medio millón de vidas que se pierden por esas enfermedades cada año.
"En cada uno de esos casos en los que un mosquito ha evolucionado para picar a los humanos, lo que solo ha ocurrido dos o tres veces, se convierten en vectores de enfermedades desagradables", dijo Carolyn "Lindy" McBride, profesora asistente de Ecología y Biología Evolutiva del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Princeton en Nueva Jersey.
Por eso quiere entender cómo es que los mosquitos encuentran y atacan a los humanos.
Los mosquitos pueden olernos
"La mayoría de los mosquitos elige qué (o a quién) picar en función del olor", dijo McBride, cuyo laboratorio se centra en la especie de mosquito Aedes aegypti, que evolucionó para picar a los humanos específicamente.
Solo las hembras chupan sangre ya que la necesitan para producir sus huevos. Saber cómo un mosquito hembra potencialmente portador de enfermedades olfatea a una persona, mientras ignora a otros animales de sangre caliente, es una pregunta clave.
Una vez que sea más conocido, se podrían fabricar repelentes mucho más efectivos, o cebos para alejar a los mosquitos de los humanos. Así se salvarán vidas, dijo Christopher Potter, profesor asociado de Neurociencia en el Centro de Biología Sensorial de la Universidad Johns Hopkins.
Si los científicos pueden controlar su sentido del olfato, "realmente podemos controlar lo que hacen estos mosquitos", dijo Potter, quien estudia el mosquito Anopheles, otro que específicamente pica a humanos. Ese mosquito transmite la malaria.
Nuestros olores son complicados
No es una pregunta fácil de responder, ya que cualquier olor animal se compone de cientos de compuestos químicos mezclados en proporciones específicas.
"Las sustancias químicas reales que se encuentran en el olor humano son básicamente las mismas que las sustancias químicas que se encuentran en el olor animal. Son las proporciones y la abundancia relativa de esos compuestos en las mezclas humanas lo que es único", dijo McBride, cuya investigación se centra en esos temas.
Cada vez que un mosquito hembra hambriento pasa volando, realiza cálculos químicos complejos en su diminuto cerebro, averiguando qué es un ser humano, qué es un perro y qué es una flor.
Una biblioteca de olores
"Para investigar, decidimos registrar la actividad neuronal en el cerebro de las hembras mientras las exponíamos a extractos de olores naturales humanos y animales", escribió Zhilei Zhao, estudiante de posgrado en el laboratorio de McBride, en un hilo de Twitter que describe el trabajo de laboratorio. Se necesitaron cuatro años para desarrollar "los reactivos genéticos, los sistemas de liberación de olores y los enfoques analíticos necesarios", escribió Zhao.
Noah Rose, investigadora postdoctoral en Princeton, y Gilbert Bianquinche examinan un agujero en un árbol cerca de Kedougou, Senegal, en busca de larvas de Aedes aegypti. Más de la mitad de la población mundial vive en áreas donde están presentes los mosquitos Aedes aegypti.
El equipo de laboratorio de McBride creó una biblioteca de la composición química de los olores de animales. "Ese conjunto de datos no existe realmente, por lo que decidimos recopilarlo nosotros mismos", dijo Jessica Zung, una estudiante de posgrado en el laboratorio de McBride.
Zung ha recolectado muestras de olor de aproximadamente 40 animales diferentes hasta ahora, incluidos conejillos de indias, ratas, codornices y más.
Un compuesto común de un olor se destacó
Al comparar algunos de esos con las 16 muestras humanas, algo saltó. Decanal, un compuesto simple y común, es particularmente abundante en la piel humana, dijo Zung.
Ubicuo en el mundo natural, en los humanos, el decanal proviene de otro compuesto más complejo. Zung buscó en los archivos para encontrar investigaciones de la década de 1970 (muchas de las cuales se hicieron originalmente para encontrar una cura para el acné) que detallaban cómo cuando el ácido sapienico, un componente de los aceites naturales de nuestra piel, se descompone, queda decanal. Este ácido (como lo indica su nombre) solo se encuentra en seres humanos. Es lo que probablemente conduce a los altos niveles de decanal que ayudan a los mosquitos a oler su camino hacia nosotros, pero es necesario realizar más estudios.
Entender lo que olfatean los mosquitos es solo una parte de la historia. Saber cómo lo hacen también es importante. Para ver exactamente cómo los mosquitos usan este sentido, los científicos criaron mosquitos Aedes aegypti genéticamente modificados "para que pudiéramos abrir sus pequeñas cabezas y ponerlas bajo un microscopio y realmente ver cómo se disparan las neuronas cuando están expuestas a olores humanos y animales", dijo McBride.
El equipo de investigación ya sabía que los mosquitos tienen alrededor de 60 tipos diferentes de neuronas que detectan los olores, así que cuando miraron en el cerebro de los insectos, pensaron que podrían ver mucha actividad. Pero fue sorprendentemente silencioso, lo que significa que la señal fue quizás bastante simple, con solo un par de tipos de neuronas.
"Un tipo de neurona respondió muy fuertemente tanto a los humanos como a los animales. Otro tipo de neurona respondió a ambos, pero respondió mucho más fuertemente a los humanos que a los animales", dijo McBride sobre ese trabajo. Entonces, puede ser tan simple como el cerebro de ese mosquito comparar solo dos tipos de neuronas.
Este tipo de investigación solo ha sido posible desde que se dispuso de la tecnología para estudiar en detalle el cerebro de los mosquitos, lo que solo sucedió recientemente. "Ha sido tradicionalmente muy difícil estudiar esto al nivel que lo estamos haciendo ahora", dijo Potter.
Los mosquitos, un ejemplo de evolución rápida
Increíblemente, los mosquitos que atacan a los humanos han evolucionado para poder hacer esto en solo los últimos 5.000 años, por lo que es un "ejemplo realmente asombroso de evolución rápida", dijo McBride.
El Aedes aegypti, también conocido como "mosquito de la fiebre amarilla", también es portador del dengue, el zika y el chikungunya. La criatura se originó en África y probablemente llegó a su área de distribución actual en el sur de Estados Unidos y América Central y del Sur en barcos de esclavos durante el siglo XVII, según McBride.
Estas enfermedades combinadas matan y enferman a miles de personas al año, por lo que los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE.UU. (CDC, por sus siglas en inglés) han llamado a los mosquitos "el animal más mortal del mundo". McBride y Potter esperan que su trabajo pueda ser utilizado por otros que trabajan en repelentes y atrayentes para prevenir enfermedades.
Mantenerlos alejados es simple
En cuanto al conocimiento interno sobre cómo evitar ser picado en tu propio patio trasero, McBride dijo que debes usar un ventilador.
"Haz que sople aire sobre el lugar donde está sentado afuera o sobre la barbacoa o debajo de la mesa donde te están picando los pies". No es que estés soplando el olor para ahuyentar a los mosquitos, dijo.
Es simplemente porque estas criaturas mortales, dijo McBride, "no son grandes voladores".
-- Starre Vartan es exgeóloga, periodista científica y corredora de perros que vive en una isla en Puget Sound, cerca de Seattle, que todavía recoge rocas dondequiera que va.
