Naukowcy z Virginia Tech badają, w jaki sposób brak snu wpływa na zdolność komarów do rozprzestrzeniania się chorób

Komary są małe, ale potężne z ich irytującymi ukąszeniami, często uważane są za najbardziej śmiercionośne zwierzęta na ziemi. Dzieje się tak, ponieważ Światowa Organizacja Zdrowia szacuje, że każdego roku 725 000 osób umiera z powodu chorób przenoszonych przez komary. Wiele z tych chorób, takich jak wirus Zachodniego Nilu i żółta febra, pojawiło się ostatnio ponownie i spowodowało kryzysy zdrowia publicznego.

Aby zwalczyć te śmiertelne niebezpieczeństwa, profesor z Kolegium Rolnictwa i Nauk Przyrodniczych w Virginia Tech poszukuje stanu relaksu, który jest integralną częścią zarówno owadów, jak i ludzi.

Clement Winegger, adiunkt na Wydziale Biochemii, otrzymał dwuletni grant w wysokości 430 000 dolarów w R21 od National Institutes of Health na badanie nawyków sennych komarów z myślą, że jeśli ludzie pozbawieni snu mają problemy z wydajnością, mogą być pozbawiony snu. Komary też.

Wstrząśnij i przestudiuj wyniki

Dobry lub zły sen może determinować dzień danej osoby, to samo dotyczy komarów. U ludzi dobry nocny odpoczynek poprawia pamięć, zdrowie układu odpornościowego, poziom energii i wiele innych funkcji, które przyczyniają się do ogólnego samopoczucia.

Niestety spokojny sen jest równie korzystny dla zadania komarów. Im więcej śpią, tym bardziej prawdopodobne jest, że doświadczą szumu w uszach i ugryzień oraz rozprzestrzeniają się choroby. Na szczęście komary pozbawione snu są tak samo nieszczęśliwe, jak pozbawiony snu ludzie, na których polują.

Większość komarów roznoszących choroby występuje w miastach, gdzie ludność, hałas i hałas są najbardziej zatłoczone. Ale nawet w zgiełku miejskiego życia komary, podobnie jak inne owady, znajdują czas na sen. Mówiąc naukowo, powiedział Vinoger, osiągają stan podobny do snu, kiedy lądują, rozluźniają kończyny i pozostają nieruchome przez długi czas.

Badania Vinaugera sugerują, że gdy te stany snu są przerywane – komary nie mogą lądować i odpoczywać – wykazują oznaki zmęczenia, podobnie jak ludzie.

Załóżmy, że w sobotni wieczór nie wychodziłeś bardzo późno. Czujesz się nieszczęśliwy w niedzielę i potrzebujesz więcej snu, aby odzyskać siły. Komary robią to samo, gdy nie śpią dobrze. Następnego dnia będą bardzo źli w podejmowaniu decyzji”.

Clément Vinauger, adiunkt, Wydział Biochemii, Virginia Tech

Ważne decyzje, takie jak kiedy i gdzie znaleźć ludzkiego gospodarza.

Grant badawczy NIH dla Vinaugera i współkierownika badacza Joshuy Benoita z University of Cincinnati rozszerzy te badania o dwa cele: scharakteryzowanie tego, co dzieje się w mózgach komarów podczas snu oraz określenie konsekwencji ich pozbawienia.

Vinauger zwerbował Shajaesza Diggs, uczennicę studiów magisterskich, oraz dr Nicole Wynne. Kandydat do pomocy w jego laboratorium w Steger Hall.

„Mamy dobrą konfigurację w laboratorium w Virginia Tech, gdzie możemy rejestrować aktywność elektryczną neuronów w mózgach komarów podczas snu, dzięki czemu możemy ocenić, jak sen wpływa na sposób pracy mózgu” – powiedział. „Będziemy również pozbawiać komary snu i testować ich zdolność do przenoszenia wirusów i sprawdzać, jak to na nie wpływa”.

Clement Winegger, adiunkt na Wydziale Biochemii, otrzymał dwuletni grant w wysokości 430 000 dolarów w R21 od National Institutes of Health na badanie nawyków sennych komarów z myślą, że jeśli ludzie pozbawieni snu mają problemy z wydajnością, mogą być pozbawiony snu. Komary też to robią. Zdjęcie: Luke Hayes dla Virginia Tech.

Vinauger współpracuje z zespołem z University of Cincinnati nad tymi badaniami, które są pierwszymi tego rodzaju badaniami, w jaki sposób brak snu wpływa na zdolność komarów do znajdowania ludzkich żywicieli, a nawet powstrzymuje ich zdolność do rozprzestrzeniania chorób.

„Ludzie na całym świecie cierpią i umierają z powodu tych chorób, a wraz ze zmianą klimatu sytuacja tylko się pogarsza” – powiedział Vinoger. „Dla mnie to najwyraźniejszy dowód, że musimy myśleć nieszablonowo”.

Aby utrzymać komary w laboratorium, Benoit i jego zespół badawczy opracowali programowalny system, który wibruje pojemniki otoczone przez komary. W regularnych odstępach czasu wprowadzane są wibracje, które uniemożliwiają zasypianie.

Vinauger ma nadzieję, że badania ujawnią nowe sposoby manipulowania środowiskami, w których rozwijają się komary – w wilgotnych wiejskich częściach świata, takich jak Afryka Subsaharyjska, czy w chłodniejszych miastach, takich jak Nowy Jork. Historycznie było to za pomocą chemikaliów, takich jak pestycydy. Jednak wraz ze wzrostem liczby przypadków chorób przenoszonych przez komary, Wenoger powiedział, że konieczne są nowe strategie.

„Jeśli komary mogą uciec od naszych strategii kontroli, musimy znaleźć nowe strategie kontroli i tu właśnie pojawia się kreatywność” – powiedział. „Jeżeli lepiej zrozumiemy, jak ważny jest sen dla komarów i przenoszenia chorób, być może będziemy mogli zidentyfikować cele, które pozbawią je snu, lub zmanipulować molekularną podstawę ich snu, aby były mniej skuteczne w znajdowaniu nas. To może być równie proste jak zmiana częstotliwości żarówek w miastach. Na obszarach wiejskich. Co więcej, możesz użyć maszyny z białym szumem. To pozostaje do odkrycia lub wymyślenia, ale pierwszym krokiem jest zrozumienie i to właśnie staramy się osiągnąć. „