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Os mosquitos espalham várias doenças, como a malária e a dengue. Em 2020, cerca de 241 milhões de casos de malária ocorreram em todo o mundo, com mais alguns milhões de casos ocorrendo em 2021. Quase metade da população mundial vive em regiões onde há risco de contrair o vírus da dengue. Os insetos também destroem um terço da agricultura.
Novas pesquisas de cientistas da Universidade da Califórnia, em Riverside, têm potencial no controle de insetos por meio de repelentes voláteis que podem ser aplicados em superfícies como peitoris de janelas, beirais de cabanas, entradas de casas, quintais, áreas externas de armazenamento de produtos, entradas de abrigos de gado e ao lado de culturas em um campo.
Os pesquisadores se concentraram na amônia, um composto volátil básico encontrado em ambientes de insetos. Em baixas concentrações, como no suor humano, a amônia é um atrativo para mosquitos e outros insetos. Em altas concentrações, no entanto, por exemplo, as concentrações encontradas em produtos de limpeza doméstica, a amônia não é mais atraente para os insetos. Os pesquisadores investigaram o que acontece com o sistema olfativo (cheiro) e gustativo (sabor) de moscas-das-frutas e mosquitos na presença de amônia.
“Descobrimos que os neurônios olfativos parecem ter uma explosão de atividade e depois ficam silenciosos por um tempo”, disse Anandasankar Ray, professor de biologia molecular, celular e de sistemas, que liderou o estudo publicado na iScience, um jornal. “Durante o período de silêncio, os neurônios não são capazes de detectar nenhum odor, o que significa que os insetos não conseguem encontrar efetivamente o odor da pele humana”.
Quando a equipe de Ray testou o sistema gustativo de moscas-das-frutas e mosquitos (Aedes aegypti), eles encontraram uma resposta semelhante.
“No que diz respeito ao sabor, descobrimos que amônia e ‘aminas’ – derivados da amônia que compõem muitos odores sintéticos – não produzem o tipo de atividade instantânea que vemos no sistema olfativo”, disse Ray. “Mas eles mostram a inibição que encontramos no sistema olfativo. Conseguimos mostrar que a amônia silencia a resposta do açúcar e do sal nos insetos.”
Depois que a maioria dos insetos encontra um local para pousar por meio de seu sistema olfativo, seu sistema gustativo é executado. Os mosquitos usam os labelos – sondas sensoriais que ajudam na busca de um bom lugar para morder – nas pernas para saborear a comida. Pêlos finos, chamados sensilas, nos labelos das moscas-das-frutas permitem que as moscas provem alimentos em potencial sem comê-los.
Segundo Ray, a descoberta pode ser usada para fazer repelentes de insetos eficazes no futuro.
“Embora compostos como a amônia, que têm pH alto e são básicos, não possam ser usados na pele devido às suas propriedades corrosivas, eles podem ser usados de outras maneiras”, disse ele. “Muitos insetos que picam voam de fora para dentro das casas. Na maior parte do mundo, os insetos picam humanos e animais de estimação dentro de casa e muitas vezes à noite. Por exemplo, se as paredes, onde os insetos pousam e esperam, contiverem um material de pH alto, os mosquitos Da mesma forma, se um composto de pH alto, como uma amina, fosse dispensado em torno de entradas de casas e abrigos de animais, poderia manter os mosquitos afastados.”
O estudo foi apoiado por doações do Instituto Nacional de Surdez e Outros Distúrbios da Comunicação, membro do National Institutes of Health.
Ray foi acompanhado no estudo por Jonathan Trevorrow Clark, Anindya Ganguly, Jadrian Ejercito, Matthew Luy e Anupama Dahanukar.
O trabalho de pesquisa é intitulado “Detecção quimiossensorial de concentrações aversivas de amônia e aminas voláteis básicas em insetos”.
é a umidade
Em um artigo separado, publicado na revista Relatórios Científicos, O laboratório de Ray estudou a modificação do comportamento à umidade no psilídeo cítrico asiático, ou ACP, que transmite a doença do greening dos citros, e mosquitos. Embora os insetos possam sentir a umidade, pouca pesquisa foi feita para interromper seus neurônios sensíveis à umidade.
“Descobrimos que os odores de amina inibem a resposta à umidade”, disse Ray. “Identificamos neurônios no ACP que detectam umidade e descobrimos que certas aminas podem inibir sua detecção de umidade. Em seguida, mostramos que isso foi conservado em moscas da fruta. Esta é provavelmente a primeira vez que os pesquisadores mostraram que a detecção de umidade pode ser inibida por odores. “
Os pesquisadores então testaram a detecção de umidade em mosquitos grávidos (Aedes aegypti e Anopheles coluzzi) que são atraídos para corpos d’água para a postura de ovos. No laboratório, mosquitos alimentados com sangue que estavam prontos para botar ovos receberam dois copos de água. Um copo continha um pequeno frasco de odor que inibe a detecção de umidade. Os pesquisadores descobriram que os mosquitos evitavam colocar ovos ali e preferiam o copo não tratado.
“Isso sugere que é possível bloquear os neurônios sensores de umidade em insetos usando uma substância química volátil e diminuir o nível de postura de ovos”, disse Ray.
Ele também explicou que os ACPs parecem evitar a alta umidade. Para testar a detecção de umidade, seu laboratório usou um tubo em forma de Y com alta umidade em ambos os braços. A princípio, os ACPs não preferiram nenhum braço. Mas quando os pesquisadores introduziram um odorante inibidor de umidade em um braço, os ACPs começaram a preferi-lo porque não conseguiam mais sentir a umidade.
“Isso significa que, ao bloquear a capacidade dos insetos de sentir a água usando um odorante volátil, podemos manipular seu caminho de detecção de umidade e alterar seu comportamento de maneira previsível”, disse Ray. “No futuro, pode ser possível projetar aminas para evitar a postura de ovos de insetos em certas áreas.”
A pesquisa tem implicações para regiões onde os mosquitos espalham doenças. Depois de se alimentarem de sangue, os mosquitos procuram água para depositar seus ovos. Uma única fêmea do mosquito pode colocar até 300 ovos em uma única noite.
“Por causa desse potencial reprodutivo extremamente alto, da primavera ao verão vemos uma explosão de mosquitos”, disse Ray. “Onde você tem água com larvas de mosquito, é extremamente difícil controlar a população de mosquitos. Por isso, em países tropicais, é impossível matar todos os mosquitos. Mesmo que sobrem alguns mosquitos, eles se reproduzem muito rápido.”
O estudo foi apoiado pelo Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas dos Institutos Nacionais de Saúde.
Ray, fundador de duas startups, Sensorygen Inc. e Remote Epigenetics Inc., foi acompanhado no estudo por Coutinho-Abreu e Trevorrow Clark, da UCR.
O título do trabalho de pesquisa é “A pentilamina inibe a detecção de umidade em insetos vetores de patógenos humanos e vegetais”.
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