 |
| Muỗi bị thu hút bởi hơi thở và da của con người (Ảnh: M. Genevieve Tauxe , Ray Lab, UC Riverside) |
Nghiên cứu ai tính của muỗi với hơi thở & mùi hôi từ da người và nấm phòng chống muỗi truyền bệnh
Hơi thở và mùi hôi từ da người thu hút muỗi như thế nào ?Ngày 05/12/2013-Muỗi cái (female mosquitoes) có thể truyền các bệnh gây chết người như sốt rét (malaria), sốt xuất huyết (dengue fever), virus Tây sông Nile (West Nile virus) và giun chỉ bạch huyết (filariasis), bị thu hút bằng cách ngửi mùi carbon dioxide (CO2) mà chúng ta thở ra, vì vậy muỗi có khả năng theo dõi con người từ một khoảng cách nào đó nhưng khi muỗi cái đến gần người được thu hút bởi mùi da thì chúng thường tránh xa đối với vùng bị phơi nhiễm như mắt cá chân và bàn chân. Tại sao muỗi thay đổi sự theo dõi và bay hướng về phía da con người? Làm thế nào muỗi phát hiện được mùi da của con người? Muỗi phát hiện mùi hôi gì thoát ra từ da? và có thể ngăn chặn các cảm giác về mùi da của muỗi và làm giảm sự thu hút này thế nào? Nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Đại học California (University of California) có thể giúp trả lời những câu hỏi này. Báo cáo của các nhà khoa học vào ngày 05/12/2013 trên Tạp chí Cell cho rằng các thụ thể (receptors) ở hàm trên của muỗi phát hiện ra carbon dioxide đồng thời cảm nhận được mùi da của con người, do đó giải thích tại sao mùi da con người lại hấp dẫn muỗi như vậy như bít tất bị hôi, quần áo bị sờn, giường ngủ thậm chí ngay cả trường hợp không có CO2. Anandasankar Ray-Phó giáo sư tại Khoa Côn trùng học (Department of Entomology) và nhà nghiên cứu chính của dự án cho biết: "Đó là một bất ngờ thực sự khi chúng tôi thấy các tế bào thần kinh thụ thể CO2 của muỗi, gọi là cpA, cũng phát hiện cực kỳ nhạy cảm một số chất thơm của da và trong thực tế nhạy cảm hơn đối với một số các phân tử mùi này so với CO2. Trong nhiều năm, chúng tôi chủ yếu tập trung vào các ăngten phức tạp của muỗi cho việc tìm kiếm các thụ thể mùi ở da của con người và bỏ qua các cơ quan xúc tu của hàm trên đơn giản hơn". Cho đến nay, các tế bào thần kinh khứu giác (olfactory neurons) của muỗi thu hút mùi da của con người vẫn còn là một bí ẩn. Phát hiện mới là tế bào thần kinh khứu giác nhạy cảm với CO2 cũng được xem là một máy dò nhạy cảm với da người (sensitive olfactory neuron) là rất quan trọng không chỉ đối với sự hiểu biết cơ sở thu hút của muỗi và vật chủ thích hợp mà còn bởi vì nó xác định thụ thể kép này của CO2 và chất thơm của da như là một mục tiêu quan trọng mà có thể là hữu ích để làm gián đoạn hành vi tìm kiếm vật chủ và do đó trợ giúp trong việc kiểm soát sự lây truyền bệnh (control of disease transmission). Để kiểm tra xem sự kích hoạt cpA bởi mùi của con người là quan trọng cho việc thu hút, các nhà nghiên cứu đã phát minh ra một chiến lược dựa trên hóa chất mới nhằm đóng cửa hoạt động của cpA trong muỗi Aedes aegypti, loài muỗi lan truyền bệnh sốt xuất huyết. Sau đó họ kiểm tra hành vi của muỗi trên mùi mồ hôi chân của con người cụ thể là trên một đĩa thức ăn có đầy các hạt chứa nhiều mùi trên bàn chân được đặt trong một đường hầm gió thử nghiệm (experimental wind tunnel) và tìm thấy sự thu hút của muỗi đển mùi giảm đáng kể. Tiếp theo, sử dụng một phương pháp tính toán hóa học mà họ đã phát triển, các nhà nghiên cứu sàng lọc gần nửa triệu hợp chất và xác định hàng ngàn các phân tử được dự đoán. Sau đó họ lọc lại một danh sách ngắn bao gồm 138 hợp chất dựa trên các đặc trưng mong muốn như mùi, độan toàn, chi phí và liệu các hợp chất nàycó xảy ra trong tự nhiên. Một số hợp chất hoặc ức chế hoặc kích hoạt tế bào thần kinh cpA trong đó có gần 85% đã được chấp thuận để sử dụng về hương vị, mùi thơm hoặc các chất mỹ phẩm. Một số hợp chất có mùi dễ chịu chẳng hạn như bạc hà, mâm xôi, sô cô la… làm gia tăng giá trị để sử dụng trong thực tế nhằm phòng chống muỗi. Tự tin rằng đã đi đúng hướng, các nhà nghiên cứu sau đó nhắm vào hai hợp chất: ethyl pyruvate , một chất ức chế cpA có hương vị trái cây đã được chấp thuận như một chất hương vị trong thực phẩm và cyclopentanone, một chất kích hoạt cpA có mùi bạc hà đã được chấp thuận như một tác nhân có hương vị và mùi thơm. Bằng cách ức chế các tế bào thần kinh cpA, ethyl pyruvate được tìm thấy trong các thí nghiệm của họ làm giảm đáng kể sự thu hút của muỗi đối với một cánh tay người bằng cách kích hoạt các tế bào thần kinh cpA, cyclopentanone hoạt động như là một chất thu hút mạnh mẽ, giống như CO2 thu hút muỗi đến một cái bẫy. "Các hợp chất này có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc phòng chống các bệnh lây truyền qua muỗi (control of mosquito-borne diseases) và mở ra những khả năng rất thực tế về phát triển cách sử dụng các mùi đơn giản, tự nhiên, giá cả phải chăng và dễ chịu để ngăn chặn muỗi tìm kiếm con người" Ray nói: "Các mùi ngăn chặn các thụ thể kép này đối với CO2 và mùi da có thể được sử dụng như là một cách để che dấu con người tránh muỗi đốt. Mặt khác, mùi hôi có thể hoạt động như các chất thu hút có thể được sử dụng để thu hút muỗi ra xa con người và bay vào bẫy. Các chiến lược "che dấu" (mask) và "đẩy xa" (pull) với giá cả phải chăng có thể được sử dụng như là một cách bổ sung, cung cấp một giải pháp lý tưởng và sự trợ giúp cần thiết rất nhiều cho người dân ở châu Phi, châu Á và Nam Mỹ-những nơi thực sự các bệnh lây truyền do muỗi đang lưu hành. Hơn nữa, các hợp chất có thể được phát triển thành các sản phẩm không chỉ bảo vệ cho một cá nhân tại một thời điểm mà còn sử dụng trên diện rộng hơn và không cần áp dụng trực tiếp trên da người". Hiện nay CO2 là chất thu hút chính trong bẫy muỗi (mosquito traps), tạo ra CO2 đòi hỏi phải đốt cháy nhiên liệu, làm bay hơi nước đá khô, giải phóng khí nén hoặc quá trình lên men đường-tất cả các cách này là đắt tiền, cồng kềnh và không thực tế để sử dụng ở các nước đang phát triển. Các hợp chất được xác định trong nghiên cứu này như cyclopentanone, tạo ra một sự thay thế an toàn, giá cả phải chăng, thuận tiện và cuối cùng có thể hiệu quả trong giám sát và bẫy muỗi. Ray cùng tham gia trong nghiên cứu với ba đồng tác giả đầu tiên của UCR là Genevieve M. Tauxe, Dyan MacWilliam và Sean Michael Boyle và Tom Guda. Boyle giờ là một nhà nghiên cứu sau Tiến sĩ (postdoctoral researcher) tại Đại học Stanford (Stanford University). Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hiệu quả của ethyl pyruvate trong phòng thí nghiệm trên muỗi Aedes aegypti bằng cách sử dụng một tay đặt trong một cái lồng (tay của người thí nghiệm đã được đeo găng và không bị phơi nhiễm tới các vết đốt của muỗi hoặc các hóa chất thử nghiệm). Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hiệu quả của cyclopentanone như là một chất mồi với C. quinquefasciatus, một loài muỗi lây lan virus West Nile và bệnh giun chỉ bằng cách sử dụng các bẫy trong một nhà kính có chỉnh sửa (modified greenhouse) tại UC Riverside.Ngân quỹ dành cho các nghiên cứu được cung cấp bởi Viện Quốc gia về dị ứng và bệnh truyền nhiễm (National Institute of Allergy and Infectious Diseases) tài trợ RO1A1087785 và R56A1099778, Quỹ Khoa học Quốc gia (National Science Foundation), Viện Y tế toàn cầu (Global Health Institute) thuộc Đại học California và Quỹ Bill và Melinda Gates.Văn phòng về công nghệ thương mại (Office of Technology Commercialization) của UCR đã nộp bằng sáng chế cho phát minh được báo cáo trong các bài nghiên cứu. Một số bằng sáng chế đã được cấp phép cho phòng xét nghiệm OlfactorInc (Olfactor Laboratories Inc) nhằm theo đuổi việc phát triển và thương mại hóa xa hơn. Nấm có thể được sử dụng để phòng chống muỗi truyền bệnh Các nhà nghiên cứu tại Đại học Swansea (Swansea University) nói một loại nấm (fungus) có thể là chìa khóa để phòng chống muỗi. Nấm Metarhizium anisopliae sống trong đất và giết chết một loạt các loài côn trùng và các nhà nghiên cứu nói rằng nó cũng ảnh hưởng đến ấu trùng muỗi nếu bỏ thêm vào nước-nơi các côn trùng sinh sản.  | Nấm xảy ra ở trong đất và giết chết một loạt các
côn trùng truyền bệnh |
Những côn trùng mang bệnh như bệnh sốt vàng (yellow fever) và sốt rét, theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO) sốt rét gây ra 800.000 ca tử vong mỗi năm trên toàn thế giới. Nhóm nghiên cứu tại khoa sinh học của Đại học Swansea cho biết các thử nghiệm ban đầu là rất hứa hẹn."Các loại nấm xảy ra trong đất và giết chết một loạt các loài côn trùng nhưng chúng ta phải đặt nó trong nước, nơi mà các ấu trùng của muỗi sinh sản và các côn trùng ăn nó vào, sau đó các ấu trùng này chết", Giáo sư Tariq Butt, một thành viên của nhóm nghiên cứu nói với đài BBC của xứ Wales: “Điều khá tốt đẹp là chúng ta đang giết chết ba loài trong số các loài muỗi truyền chủ yếu một loạt các bệnh, thông thường những gì xảy ra là nấm gắn vào các vật chủ của nó, nảy mầm và thâm nhập vào cơ thể của côn trùng, co cụm trong côn trùng và trong quá trình đó làm cho côn trùng chết. Tuy nhiên, trong trường hợp này nó không nảy mầm mà chỉ nằm dưới dạng bào tử được xếp chặt trong cơ thể, trong ruột của côn trùng tại đó nó gây ra căng thẳng và kích hoạt một số gen và một loạt các phản ứng dẫn đến cái chết của côn trùng" Sốt rét và sốt vàng Tariq Butt cho biết thêm nghiên cứu hơn nữa vào thời gian này là cần thiết để xem làm thế nào các loại nấm có thể được đưa vào như là ban đầu người ta hy vọng nó sẽ được lan truyền từ một loại côn trùng sang một loại côn trùng khác: "Trong quá khứ chúng tôi đã hy vọng nấm sẽ nổi lên từ cơ thể của côn trùng sau đó các bào tử sẽ được chuyển sang ấu trùng khỏe mạnh và tạo ra một bệnh dịch, nhưng bây giờ những gì đang thấy là chúng tôiáp dụng với các nấm một cách thường xuyên". Hy vọng là nghiên cứu sẽ tìm ra một cách để phòng chống côn trùng làm lây lan bệnh như sốt rét và sốt vàng: "Báo cáo cho hay 300 trẻ em chết mỗi giờ ở châu Phi vì bệnh sốt rét, nhưng các bệnh khác đang nổi lên như sốt xuất huyết dẫn đến hàng ngàn trường hợp tử vong trên toàn thế giới và cũng có một số các bệnh này đã được báo cáo ở châu Âu. Chúng tôi đã thực hiện một số thử nghiệm và có vẻ rất hứa hẹn; ngoài ra, điều khá tốt đẹp là chúng ta đang giết chết ba loài trong số các loài muỗi truyền chủ yếu một loạt các bệnh".
|
TRANG CHỦ
