Sudore umano, un profumo per le zanzare

Bella stagione la primavera, a eccezione delle zanzare che torneranno a breve a importunarci. Vi siete mai chiesti come queste bestiole dal ronzio impertinente riescano a trovare un essere umano in una stanza? Se le mie stime non mi tradiscono, una camera di medie dimensioni equivale in proporzione per l’insettaccio a un edificio molto, molto più grande dell’Empire State Building
 
Dal genoma agli odori
Pare che gli odori degli esseri umani, il sudore in particolare, siano una guida formidabile per le zanzare. La scoperta, pubblicata su Nature il 4 marzo scorso, ha radici lunghe un decennio circa. Nel 2002 il genoma completo di Anopheles gambiaeil principale vettore della malaria nell’Africa subsahariana, è pubblicato su Science. Le zanzare si nutrono di sangue umano. Nelle zone in cui la malaria è endemica l’apparato boccale con cui la zanzara succhia il sangue diventa una sorta di “ago contaminato” che diffonde il parassita responsabile della malaria di ospite in ospite. Nel solo 2008 la malaria ha causato circa un milione di morti nel mondo: è come se la popolazione di Milano fosse spazzata via ogni 365 giorni, dato che le stime dei Centers for Disease Control ci riportano numeri simili ogni anno.
 
Un intero repertorio di recettori degli odori identificato nella zanzara Anopheles gambiae 
Il riconoscimento degli odori è uno dei sistemi usati da molti insetti vettori di malattie per localizzare il proprio ospite. Ma i processi molecolari coinvolti erano fino a poco tempo fa pressoché sconosciuti. Oggi, grazie al lavoro di Larry Zwiebel e John Carlson, l’intero repertorio dei recettori degli odori dell’Anopheles gambiae è stato determinato. Per capire come si è arrivati fin qui ripartiamo dal genoma dell’anofele. I dati genomici permettono al gruppo di Larry Zwiebel, presso la Vanderbuilt University di Nashville, in Tennessee, e a Hugh Robertson, dell’Università dell’Illinois a Urbana Champaign, di identificare 79 potenziali recettori di sostanze odorose fra tutti i geni della zanzara (un altro bel lavoretto pubblicato su Science).
 
Il sistema del neurone vuoto
Ma come si fa a stabilire quale odore è riconosciuto da ciascun recettore? Il compito è terribilmente difficile e laborioso anche per un solo recettore, figuriamoci per 79. Ma nel laboratorio di John Carlson all’Università di Yale hanno un’idea ingegnosa: decidono di inserire ciascuno dei 79 geni dei potenziali recettori nel sistema del cosiddetto “neurone vuoto”. Che non è lo stato in cui a volte ci si sveglia la mattina, ma un particolare mutante del moscerino della frutta (l’immancabile Drosophila melanogaster) che ha una cellula nervosa deputata al riconoscimento degli odori, priva del recettore corrispondente. L’idea è che ciascuno dei recettori della zanzara, espressi nel moscerino, possano permettere di capire a quali odori essi rispondono. In effetti il moscerino mutante, seppure privato del recettore originale, mantiene l’apparato biochimico e neurofisiologico necessario a riconoscere le sostanze odorose e quindi è una sorta di “insetto in provetta” ideale per fare questo genere di analisi.
 
Il sistema del "neurone vuoto" con cui i recettori degli odori della zanzara Anopheles gambiae
sono stati caratterizzati utilizzando un moscerino della frutta mutante, privo di recettore per gli odori (da Nature, 4/3/2010) 
 
Sudore eccitante per zanzare
A ogni moscerino in cui è stato inserito un recettore di zanzara (dei 79 recettori potenziali solo 50 risultano funzionare nella drosofila) vengono proposte oltre un centinaio di sostanze odorose, scelte fra i principali ‘indiziati’ per capacità di attrazione della zanzara verso le proprie vittime umane. Si scopre così che gran parte dei recettori si attiva a contatto con un vasto numero di sostanze odorose, mentre solo una piccola parte reagisce in modo più specifico soltanto a uno o più odori. Ma la cosa più interessante è che alcune decine di recettori, una parte considerevole dell’intero repertorio della zanzara, reagiscono fortemente a composti del sudore umano fra cui l’indolo.
 
L’evoluzione all’opera sui recettori degli odori
Prima di chiudere, una nota evolutiva. Se le zanzare si eccitano sentendo l’odore del sudore umano, i moscerini di drosofila si attivano per le emanazioni della frutta in decomposizione. Un bell’esempio di evoluzione molecolare: i recettori dell’olfatto si sono differenziati adattandosi ai bisogni nutrizionali di queste due specie di insetti.
 
Un futuro di zanzare inermi, confuse dagli odori?
Immagino già i laboratori del Vape® all’opera, intenti a sviluppare la prossima generazione di repellenti per insetti: trappole che attirano le zanzare in buchi senza uscita da cui escono aromi profumati al sudore, una specie di Chanel N° 5 per insetti ronzanti. O spray a base di molecole che confondono i recettori degli odori della zanzara, dirottando nugoli di vettori mortiferi verso luoghi diversi e lontani dal corpo umano.

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