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Ricercatore scopre come le zanzare integrano la vista e l'olfatto per rintracciare le vittime

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Le zanzare sono più intelligenti di quanto si pensi.

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Gli scienziati hanno scoperto che le zanzare stanno cambiando la loro routine di caccia in risposta alle battute degli ospiti. Ad esempio, in Africa, le zanzare ora riconoscono quando le persone emergono dalle zanzariere al mattino e hanno iniziato a cacciare più spesso durante il giorno che di notte.

Il ricercatore di Virginia Tech Clément Vinauger ha scoperto una nuova neurobiologia associata alla visione delle zanzare e all'olfatto, che spiega come le zanzare Aedes aegypti rintracciano le loro vittime.

Aedes aegypti zanzare diffondere la febbre dengue, chikungunya, febbre di Zika, Mayaro, e virus della febbre gialla.

"Le zanzare colpiscono milioni di persone ogni anno. Ho lavorato per capire come le zanzare navigano nello spazio e nel tempo. Analizzare come le zanzare elaborano le informazioni è fondamentale per capire come creare esche e trappole migliori per il controllo delle zanzare", ha detto Vinauger, professore assistente presso il Dipartimento di Biochimica del College of Agriculture and Life Sciences della Virginia Tech.

Mentre gli scienziati capiscono molto sull'olfatto della zanzara e su come si mira alle esalazioni di CO2 per trovare i loro ospiti, si sa molto poco su come la zanzara usa la vista.

Vinauger ha scoperto che l'interazione tra i centri di elaborazione visiva e olfattiva del cervello delle zanzare è ciò che aiuta questi insetti a colpire le loro vittime in modo così accurato.

Quando le zanzare incontrano la CO2, diventano attratte da oggetti scuri e visivi, come i loro ospiti. Ciò che questo nuovo studio dimostra è che la CO2 influenza le risposte dei neuroni nei centri visivi delle zanzare, per aiutarli a tracciare gli oggetti visivi con una maggiore precisione.

Vinauger e il suo team di ricerca sono stati in grado di determinarlo inserendo le zanzare con minuscoli caschi stampati in 3D e legandole in un simulatore di volo a LED ed esponendo le zanzare a sbuffi di CO2.

"Abbiamo monitorato le risposte delle zanzare alle indicazioni visive e olfattive tracciando la frequenza del battito alare, l'accelerazione e il comportamento di rotazione", ha detto Vinauger.

Utilizzando esperimenti di imaging di calcio del cervello delle zanzare, il team di ricerca ha trovato CO2 modula le risposte neurali delle zanzare a stimoli visivi discreti.

In ricerche precedenti, Vinauger ha anche usato le immagini e le registrazioni neurali per mostrare come le risposte nei centri olfattivi sono state modulate dall'esperienza precedente delle zanzare, come hanno imparato dagli swats e da altri tentativi di distogliere il nostro profumo.

"La strategia globale per la gestione delle malattie trasmesse dalle zanzare comporta il controllo delle popolazioni di vettori, in larga misura attraverso l'applicazione di insetticidi. Tuttavia, le malattie trasmesse dalle zanzare sono ora risorgenti, soprattutto a causa della crescente resistenza agli insetticidi nelle popolazioni. In questo contesto, la mia ricerca mira a colmare le lacune di conoscenza chiave nella nostra comprensione dei meccanismi che permettono alle zanzare di essere vettori di malattia così efficienti e, più specificamente, di identificare e caratterizzare i fattori che modulano il loro comportamento di ricerca dell'ospite", ha detto Vinauger, che è anche membro della facoltà affiliata del Fralin Life Sciences Institute e del programma BIOTRANS.

L'obiettivo del laboratorio di Vinauger è quello di studiare le modulazioni circadiane e patogenetiche indotte dalle interazioni zanzare-ospite, facendo leva su strumenti interdisciplinari di biochimica, neuroscienze, ingegneria ed ecologia chimica per studiare come questo influenzi i geni, i neuroni e il comportamento degli insetti.