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De las más de 3000 especies de mosquitos que existen 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 con tanta eficacia, pero es importante, ya que no solo nos hacen picar. También transmiten enfermedades peligrosas como el Zika, el dengue, el virus del Nilo Occidental y la malaria que pueden ser mortales.
De hecho, detener a estos molestos insectos en seco podría salvar hasta medio millón de vidas perdidas 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 sucedido dos o tres veces, se convierten en vectores de enfermedades desagradables”, dijo Carolyn “Lindy” McBride, profesora asistente de ecología y biología evolutiva en Princeton Neuroscience. Instituto en Nueva Jersey.
Es por eso que quiere entender cómo encuentran y apuntan a los humanos.
“Los mosquitos en su mayoría eligen qué 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 los mosquitos hembra 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 consulta clave.
Una vez que se sepa mejor, se podrían fabricar repelentes mucho más efectivos, o cebos para alejar a los mosquitos de los humanos, y salvar 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, que estudia otro mosquito específico de los humanos, Anopheles, que transmite la malaria.
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 que se encuentran en el olor de los animales: 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 pasa volando un mosquito hembra hambriento, está haciendo matemáticas químicas complejas en su pequeño cerebro, averiguando qué es un humano, qué es un perro y qué es una flor.
«Para investigar, decidimos registrar la actividad neuronal en el cerebro de las mujeres 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 entrega de olores y los enfoques analíticos necesarios», escribió Zhao.
El equipo de laboratorio de McBride creó una biblioteca de la composición química de los olores de los animales. “Ese conjunto de datos en realidad no existe, así que decidimos salir y recopilarlo nosotros mismos”, dijo Jessica Zung, estudiante de posgrado en el laboratorio de McBride.
Zung ha recolectado muestras de olor de alrededor de 40 animales diferentes hasta el momento, incluidos conejillos de indias, ratas, codornices y más.
Al comparar algunos de ellos con las 16 muestras humanas, algo saltó a la vista. Decanal, un compuesto simple y común, es particularmente abundante en la piel humana, dijo Zung.
Omnipresente en el mundo natural, en los humanos, decanal proviene de otro compuesto más complejo. Zung buscó en los archivos para encontrar investigación de la década de 1970 (mucho de esto se hizo originalmente para encontrar una cura para el acné) que detalla cómo cuando un componente de los aceites naturales de nuestra piel, el ácido sapienico, se descompone, queda decanal. Este ácido (como su nombre lo indica) solo se encuentra en los 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 se necesitan más estudios.
Comprender 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 modificados genéticamente “para que pudiéramos abrir sus diminutas cabezas y ponerlas bajo un microscopio elegante 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, por lo que cuando observaron los cerebros 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 humanos como a animales. Otro tipo de neurona respondió a ambos, pero respondió con mucha más fuerza a los humanos que a los animales”, dijo McBride sobre ese trabajo. Así que puede ser tan simple como el cerebro de ese mosquito comparando solo dos tipos de neuronas.
Este tipo de investigación solo ha sido posible desde que la tecnología para estudiar los cerebros de los mosquitos en detalle estuvo disponible, lo que sucedió recientemente. “Ha sido tradicionalmente muy difícil estudiar esto al nivel que lo estamos haciendo ahora”, dijo Potter.
Increíblemente, los mosquitos que atacan a los humanos han evolucionado para poder hacer esto en los últimos 5000 años, por lo que es un «ejemplo realmente sorprendente de evolución rápida», dijo McBride.
El Aedes aegypti, también conocido como “mosquito de la fiebre amarilla”, también transmite el 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 los 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, razón por la cual los mosquitos han sido llamados «el animal más mortífero del mundo» por el Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU.. McBride y Potter esperan que su trabajo pueda ser utilizado por otros que trabajan en repelentes y atrayentes para prevenir enfermedades.
En cuanto al conocimiento interno sobre cómo evitar que te muerdan en tu propio patio trasero, McBride dijo que usa un ventilador.
“Haz que sople aire sobre donde estás sentado afuera o sobre la parrilla o debajo de la mesa donde te muerden los pies”. No es que estés soplando el olor para desviar a los mosquitos, dijo.
Es simplemente porque estas criaturas mortales, dijo McBride, «no son grandes voladoras».
