Niente può fermare una zanzara femmina che insegue la sua preda umana. L’inseguimento può iniziare da lontano, ma una volta intercettato l’odore umano, non c’è niente da fare: la maledetta ti prenderà e ti pungerà. Ma cosa accade quando le zanzare annusano gli esseri umani? E c’è un modo per evitarlo? Scopriamolo subito.
Una recentissima ricerca ha permesso di scoprire che la capacità delle femmine di zanzara aegypti di rilevare gli esseri umani vicini è più complicata di quanto si pensasse in precedenza. Lo studio, pubblicato oggi 18 agosto sulla rivista scientifica Cell, rivela che le zanzare possono esprimere più chemocettori in ciascuno dei loro neuroni. In altre parole: le zanzare possono fiutarci, qualsiasi cosa accada.
Per decenni si è ipotizzato che i singoli neuroni olfattivi possano esprimere un solo chemocettore. È così che sembra funzionare negli esseri umani e nei topi: le interazioni tra i cromosomi assicurano che per ogni neurone sia espresso un solo gene del recettore odorizzante. Bene. Il documento publicato oggi rileva che questo principio “un recettore per un neurone” non si applica alla zanzara Aedes aegypti.
Meg Younger della Boston University nel Massachusetts e i suoi colleghi hanno utilizzato la tecnologia di editing genetico CRISPR sulle zanzare femmine (Aedes aegypti) per inattivare gruppi di recettori dell’odore umano sui neuroni olfattivi nelle loro antenne.
“Lo studio ci mostra che il sistema nervoso delle zanzare non segue le regole che ci aspetteremmo”. Sono queste le parole di Laura Duvall, ricercatrice del comportamento delle zanzare della Columbia University, che non è stata coinvolta nello studio ma che ha lavorato come postdoc nel laboratorio di studio della Rockefeller University.
Le zanzare annusano le persone anche senza ricettori olfattivi
Cerchiamo di capirne di più. Le zanzare femmine si affidano al cocktail di odori degli esseri umani e di altri animali per rilevare il sangue di cui hanno bisogno per nutrire le loro uova. Gli insetti raccolgono gli odori attraverso i neuroni olfattivi situati principalmente sulle loro antenne, che rilevano e trasmettono informazioni sull’odore al cervello.
Più precisamente, le zanzare possiedono tre tipi di recettori che aiutano a fiutare gli esseri umani: i recettori odoranti (OR), che rilevano alcoli e aldeidi; i recettori ionotropici (IR), che rispondono agli acidi e alle ammine; e i recettori gustativi, che rilevano l’anidride carbonica nel nostro respiro. Questi sono espressi dai neuroni nelle antenne degli animali e nei palpi mascellari. Come dicevamo all’inizio, le prime ricerche avevano suggerito che ogni neurone esprime un solo tipo di recettore e che tutti i neuroni che esprimono un particolare recettore si collegano a un cluster di nervi olfattivi – chiamato glomerulo – nel lobo antennale del cervello della zanzara.
Tuttavia, i ricercatori si erano già resi conto che l’olfatto delle zanzare potesse essere più complesso. Si era infatti scoperto che rimuovendo i recettori odorosi o ionotropici, ritenuti importanti per annusare le persone, le zanzare erano ancora in grado di fiutarle. Una serie di esperimenti ha permesso di esaminare i neuroni olfattivi. Si è quindi scoperto che, contrariamente alle ipotesi precedenti e alle loro stesse aspettative, i recettori OR e IR sono spesso coespressi negli stessi neuroni.
I risultati inaspettati della ricerca
Non solo. Alcuni raggruppamenti di particolari recettori sono stati trovati spesso insieme: “Potrebbe esserci una logica in questo sistema olfattivo davvero diverso”, ha affermato Herre. “Nelle zanzare, abbiamo visto molte sovrapposizioni nel cervello”, con i singoli glomeruli del lobo antennale che ricevono informazioni olfattive da più tipi di recettori. Questa sovrapposizione nei glomeruli potrebbe essere il motivo per cui le zanzare in esperimenti precedenti erano in grado di continuare ad annusare gli esseri umani, anche quando un tipo di recettore mancava o non funzionava.
In altre parole, anche con i recettori dell’odore umano rimossi dalle loro antenne le zanzare annusano le persone. Questo suggerisce che il loro sistema olfattivo ha una ridondanza incorporata.
Il team si aspettava che ciò avrebbe impedito ai neuroni olfattivi di rilevare l’odore umano e di trasmettere queste informazioni al cervello. Tuttavia, quando si è misurata l’attività neuronale nel momento in cui le zanzare erano esposte all’odore degli esseri umani, si è scoperto che gli insetti potevano ancora rilevare l’odore. “[Questa era] l’ultima cosa che ci aspettavamo di trovare”, ha detto Younger.
Insomma, se uno di questi tipi di recettori olfattivi è mutato o non funziona più, esiste un sistema di riserva che permette alle zanzare di annusare le persone. E non c’è citronella o olio 31 che tenga. È un adattamento essenziale per una creatura iper-concentrata su di noi: le zanzare cercano un modo per sopravvivere. In altre parole, sono letteralmente programmate con un piano di riserva dopo l’altro per perseguitarci.
La scoperta che le zanzare annusano le persone perché rilevano gli odori umani sempre e comunque suggerisce che gli sforzi per prevenire la diffusione di malattie trasmesse dalle zanzare dovrebbero essere diretti in modo diverso. Anziché concentrarsi sull’editing genetico dei rilevatori di odori umani delle zanzare nella speranza che questi malefici insetti non siano in grado di rilevare le persone, le risorse potrebbero essere incanalate, ad esempio, nella creazione di trappole e repellenti più potenti.
