Zika, Dengue-Viren lassen Opfer für Mücken besser riechen | Wissenschaft

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Die Viren, die Zika- und Dengue-Fieber verursachen, können nicht von Mensch zu Mensch gelangen – sie müssen in einer Mücke per Anhalter fahren. Eine neue Studie legt nahe, wie sie diese Fahrten begrüßen: Sie machen ihre Opfer für die blutsaugenden Käfer attraktiver.

Es ist „ein großer Fortschritt“, sagt die Moskito-Neurowissenschaftlerin Laura Duvall von der Columbia University, die nichts mit der Forschung zu tun hatte. Die Arbeit zeigt, dass „eine Infektion mit diesen von Mücken übertragenen Viren den Geruch mancher Menschen verändern kann … und so die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sie gebissen werden.“

Eine Person kann bei Krankheit einen anderen Körpergeruch abgeben, insbesondere bei einer Infektion. COVID-19-Patienten setzen beispielsweise eine charakteristische Mischung von Molekülen frei, die Hunde und elektronische „Nasen“ erkennen können. In ähnlicher Weise verändern Malariaparasiten den Geruch menschlicher Wirte, wodurch sie für Mücken unwiderstehlich riechen.

Ob die Viren, die das Zika-Fieber und das Dengue-Fieber verursachen, die zusammen jährlich bis zu 400 Millionen Menschen infizieren, sich ebenfalls in Gerüche einmischen, war unbekannt. Diese Krankheitserreger werden von Mensch zu Mensch übertragen Aedes aegypti Mücken, die auch Gelbfieber- und Chikungunya-Viren übertragen.

Um festzustellen, ob die Insekten an Zika- oder Dengue-Fieber leiden, stellten der Mikrobiologe Gong Cheng von der Tsinghua-Universität und Kollegen drei miteinander verbundene Käfige für ein Mausexperiment auf. In einen Käfig leiteten sie Luft, die über Mäuse geweht worden war, die am Zika-Virus erkrankt waren. Ein zweiter Käfig erhielt Luft, die über gesunde Mäuse geströmt war. Das Team fügte dann dem dritten Käfig hungrige Mücken hinzu und ließ sie wählen, wo sie sich aufhalten wollten.

Siebzig Prozent der Mücken, die sich in den Käfig drängten, erhielten Luft von den Zika-infizierten Nagetieren, Das berichten Wissenschaftler heute online in Zelle. Die Verteilung der Insekten war ebenso einseitig, wenn die Luft eher von Nagetieren mit Dengue-Fieber als von Zika stammte. Die Mücken bevorzugten jedoch keinen bestimmten Käfig, als die Forscher die Luft aus den Käfigen der infizierten Tiere durch einen Filterapparat schickten, der Chemikalien einschloss, was darauf hindeutete, dass der Geruch der kranken Mäuse die Insekten anzog.

Menschen mit Dengue-Fieber produzieren ebenfalls diesen verführerischen Duft, wie die Experimente des Teams vermuten ließen. Die Wissenschaftler wischten die Achselhöhlen von gesunden Menschen und Dengue-Fieber-Patienten mit einem saugfähigen Material ab, isolierten die Moleküle, die in die Luft gelangen könnten, und tupften sie auf Filterpapier. Mücken bevorzugten den Strauß der Dengue-Patienten.

Hong Zhang, Yibin Zhu und Gong Chen (von links nach rechts) demonstrieren einen der Testkäfige, mit denen sie die Anziehungskraft von Mücken auf Düfte untersucht haben.Xuan Guo

Durch das Erfassen und Analysieren von Molekülen, die von infizierten Nagetieren ausgehen, identifizierten die Forscher die darin enthaltenen Inhaltsstoffe Eau de Zika oder Dengue. Mäuse gaben größere Mengen von 11 potenziellen Geruchsstoffen ab, wenn sie krank wurden, und weitere Tests zeigten, dass eines dieser Moleküle, Acetophenon, ein Mückenlockstoff war. Kranke Nagetiere sonderten etwa zehnmal mehr Acetophenon ab als ihre nicht infizierten Artgenossen. Patienten mit Dengue-Fieber gaben auch mehr von dem Molekül ab als gesunde Menschen, fanden die Forscher heraus.

Cheng und Kollegen entdeckten einen Weg, wie die Viren die Acetophenon-Freisetzung ihres Wirts erhöhen könnten. Bestimmte Bakterien, die auf der Haut leben, sind die Hauptquelle für Acetophenon. Hautzellen halten normalerweise ihre Anzahl mit einem Protein namens RELMa in Schach, das die Mikroben abtötet. Die Wissenschaftler fanden jedoch heraus, dass Mäuse, die mit den Zika- oder Dengue-Viren infiziert waren, viel weniger RELMa produzierten, wodurch sich die Bakterien vermehren und den Geruch der Tiere verändern könnten.

Die Forscher testeten diese Erklärung, indem sie Mäusen Isotretinoin fütterten, ein Derivat von Vitamin A, das die RELMa-Synthese erhöht, und dann zählten, wie viele Mücken die Tiere gebissen haben. Mäuse, die Isotretinoin zu sich genommen hatten, mochten die Insekten weniger.

„Es ist ein sehr überzeugendes Papier“, sagt Ring Cardé von der University of California, Riverside, der chemische Ökologie und Insektenverhalten studiert. Aber er warnt davor, dass andere Forscherteams zahlreiche Geruchsmoleküle entdeckt haben, die anziehen A. aegypti Mücken zu ihren Opfern, einschließlich Milchsäure und Ammoniak. „Es ist nicht klar, wie diese Verbindung zu den bekannten Lockstoffen passt.“

Dennoch könnten die Ergebnisse die Diagnose der Krankheiten „revolutionieren“, sagt James Logan, ein Spezialist für Krankheitskontrolle an der London School of Hygiene & Tropical Medicine, der Teil des Teams war, das zeigte, dass Malariaparasiten die Hautchemie von Menschen verändern. Heute ist ein Bluttest notwendig, um festzustellen, ob ein Patient Zika- oder Dengue-Fieber hat, und die Ergebnisse sind nicht sofort verfügbar, stellt er fest. Eine elektronische Nase, die das von einer Person ausgeschiedene Acetophenon erkennen könnte, könnte viel schneller und ohne Blutprobe eine Diagnose stellen, sagt Logan. Ein von ihm gegründetes Spin-off-Unternehmen entwickelt Sensoren, die Malaria anhand des Körpergeruchs erkennen könnten, und eine ähnliche Technologie könnte für Zika und Denguefieber funktionieren, sagt er.

Darüber hinaus legen die Ergebnisse „einen neuen Weg“ zur Bekämpfung dieser Krankheiten nahe, indem die Attraktivität des Menschen für Mücken verringert wird, sagt Cheng. Eine Strategie, die er und seine Kollegen jetzt testen, besteht darin, Dengue-Fieber-Patienten Isotretinoin oder verwandte Verbindungen zu verabreichen.