Ein Körpergeruchsbuffet verrät, welche Düfte Mücken anlocken

Jun 13, 2023

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Jeder, der einen Sommerabend damit verbracht hat, Mücken zu vertreiben, oder einen Sommertag damit, Mückenstiche zu kratzen, kann zustimmen: Mücken stinken. Aber die vom Menschen erzeugten Gerüche sind ein wichtiger Teil dessen, was Mücken zu uns lockt.

In einem am Freitag veröffentlichten wissenschaftlichen Bericht halfen Wissenschaftler dabei, die verschiedenen Chemikalien im Körpergeruch zu bestimmen, die diese Insekten anlocken, indem sie eine Eisbahn-Größentestarena bauten und die Düfte verschiedener Menschen einpumpten.

Mücken gehören zur Familie der Fliegen und ernähren sich meist von Nektar. Allerdings benötigen Weibchen, die sich auf die Eiproduktion vorbereiten, eine Mahlzeit mit zusätzlichem Protein: Blut.

Im besten Fall hinterlässt ein Biss lediglich eine juckende rote Beule. Doch Mückenstiche enden oft tödlich, da die Insekten Parasiten und Viren übertragen. Eine der gefährlichsten dieser Krankheiten ist Malaria.

Aus diesem Grund fühlen sich Mücken von manchen Menschen mehr angezogen als von anderen

Malaria ist eine durch Blut übertragene Krankheit, die durch mikroskopisch kleine Parasiten verursacht wird, die sich in roten Blutkörperchen ansiedeln. Wenn eine Mücke eine mit Malaria infizierte Person sticht, saugt sie den Parasiten zusammen mit dem Blut auf. Nachdem er sich im Magen der Mücke entwickelt hat, wandert der Parasit „zu den Speicheldrüsen und wird dann wieder in die Haut eines anderen menschlichen Wirts ausgespuckt, wenn die Mücke wieder Blut saugt“, sagte Dr. Conor McMeniman, Assistenzprofessor für Molekulare Mikrobiologie und Immunologie an der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health und dem Johns Hopkins Malaria Research Institute in Baltimore.

Malaria wurde in den Vereinigten Staaten im vergangenen Jahrhundert dank Fenstergittern, Klimaanlagen und Verbesserungen der Entwässerungssysteme, in denen die im Wasser lebenden Mückenlarven wachsen können, ausgerottet, doch die Krankheit bleibt für weite Teile der Welt eine Gefahr.

„Malaria ist immer noch für mehr als 600.000 Todesfälle pro Jahr verantwortlich, vor allem bei Kindern unter fünf Jahren und auch bei schwangeren Frauen“, sagte McMeniman, der leitende Autor der neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Current Biology veröffentlicht wurde.

„Es verursacht viel Leid auf der ganzen Welt, und ein Teil der Motivation für diese Studie bestand darin, wirklich zu verstehen, wie Mücken, die Malaria übertragen, Menschen finden.“

McMeniman, zusammen mit Bloomberg-Postdoktoranden und den Erstautoren der Studie, Dr. Diego Giraldo und Stephanie Rankin-Turner konzentrierten sich auf Anopheles gambiae, eine Mückenart, die in Afrika südlich der Sahara vorkommt. Sie arbeiteten mit dem Macha Research Trust in Sambia zusammen, der vom wissenschaftlichen Direktor Dr. Edgar Simulundu geleitet wird.

„Wir waren wirklich motiviert, ein System zu entwickeln, mit dem wir das Verhalten der afrikanischen Malariamücke in einem natürlichen Lebensraum untersuchen können, der ihre Heimat in Afrika widerspiegelt“, sagte McMeniman. Die Forscher wollten auch die Geruchspräferenzen der Mücken bei verschiedenen Menschen vergleichen, um die Fähigkeit der Insekten zu beobachten, Gerüche über Entfernungen von 20 Metern zu verfolgen, und sie während ihrer aktivsten Stunden, zwischen 22 Uhr und 2 Uhr morgens, untersuchen

Um all diese Kriterien zu erfüllen, haben die Forscher eine abgeschirmte Anlage in der Größe einer Eisbahn geschaffen. Am Rande der Anlage befanden sich sechs abgeschirmte Zelte, in denen die Studienteilnehmer schliefen. Die Luft aus ihren Zelten, die die einzigartigen Atem- und Körpergerüche der Teilnehmer trug, wurde durch lange Schläuche auf saugfähige Polster zur Hauptanlage gepumpt, erwärmt und mit Kohlendioxid angereichert, um einen schlafenden Menschen nachzuahmen.

Anschließend wurden Hunderte von Mücken in der 20 mal 20 Meter großen Hauptanlage mit einem Buffet mit den Düften der schlafenden Probanden verwöhnt. Infrarotkameras verfolgten die Bewegung der Mücken zu den verschiedenen Proben. (Die in der Studie verwendeten Mücken waren nicht mit Malaria infiziert und konnten die schlafenden Menschen nicht erreichen.)

Was verursacht den Juckreiz bei Mückenstichen und was kann man dagegen tun?

Die Forscher fanden heraus, was viele Picknickteilnehmer bestätigen würden: Manche Menschen ziehen mehr Mücken an als andere. Darüber hinaus ergaben chemische Analysen der Luft aus den Zelten, welche geruchsverursachenden Substanzen hinter der Anziehungskraft bzw. dem Fehlen einer solchen Anziehungskraft auf die Mücken stecken.

Die Mücken wurden am meisten von Carbonsäuren in der Luft angezogen, darunter Buttersäure, eine Verbindung, die in „stinkenden“ Käsesorten wie Limburger enthalten ist. Diese Carbonsäuren werden von Bakterien auf der menschlichen Haut produziert und sind für uns meist nicht wahrnehmbar.

Während Carbonsäuren die Mücken anlockten, schienen die Insekten durch eine andere Chemikalie namens Eukalyptol, die in Pflanzen vorkommt, abgeschreckt zu werden. Die Forscher vermuteten, dass eine Probe mit einer hohen Eukalyptol-Konzentration möglicherweise mit der Ernährung eines der Teilnehmer zusammenhängt.

Simulundu sagte, dass es „sehr interessant und aufregend“ sei, einen Zusammenhang zwischen den im Körpergeruch verschiedener Menschen vorhandenen Chemikalien und der Anziehungskraft der Mücken auf diese Düfte zu finden.

„Dieser Befund eröffnet Ansätze für die Entwicklung von Ködern oder Repellentien, die in Fallen eingesetzt werden können, um das Wirtssuchverhalten von Mücken zu stören und so Malariaüberträger in Regionen zu kontrollieren, in denen die Krankheit endemisch ist“, sagte Simulundu, Mitautor der Studie.

Wir haben einmal versucht, Mücken loszuwerden. Es hat nicht so gut geklappt.

Dr. Leslie Vosshall, ein Neurobiologe und Vizepräsident und wissenschaftlicher Leiter des Howard Hughes Medical Institute, der nicht an der Studie beteiligt war, war ähnlich begeistert. „Ich denke, es ist eine super spannende Studie“, sagte sie. „Es ist das erste Mal, dass ein Experiment dieser Art in dieser Größenordnung außerhalb des Labors durchgeführt wurde.“

Vosshall erforscht eine weitere Mückenart, die Dengue-Fieber verbreitet: Zika und Chikungunya. In einer letztes Jahr in der Fachzeitschrift Cell veröffentlichten Studie fanden sie und ihre Kollegen heraus, dass diese Mückenart auch den Geruch von Carbonsäuren aufspürt, die von Bakterien auf der menschlichen Haut produziert werden. Die Tatsache, dass diese beiden unterschiedlichen Arten auf ähnliche chemische Signale reagieren, sei eine gute Sache, sagte sie, denn das könnte es einfacher machen, Repellentien oder Fallen für Mücken auf breiter Front zu entwickeln.

Die Forschung hat möglicherweise keine unmittelbaren Auswirkungen auf die Vermeidung von Insektenstichen bei Ihrem nächsten Grillabend. (Vosshall sagte, dass selbst das Schrubben mit nicht parfümierter Seife die natürlichen Düfte, die Mücken anlocken, nicht beseitigt.) Sie bemerkte jedoch, dass das neue Papier „uns einige wirklich gute Hinweise darauf gibt, was Mücken verwenden, um uns zu jagen, und verstehen, was.“ Das heißt, es ist für uns von entscheidender Bedeutung, die nächsten Schritte zu erarbeiten.“

Kate Golembiewski ist eine freiberufliche Wissenschaftsautorin aus Chicago, die sich mit Zoologie, Thermodynamik und Tod beschäftigt. Sie moderiert die Comedy-Talkshow „A Scientist Walks Into a Bar“.