Sivrisinekler neden bazı insanları daha fazla ısırır?

İnsanların sivrisineklerden şikayet ettiğini duymadan, sıcak havalarda bir açık hava etkinliğine katılmalarına şahit olmak oldukça zordur. İnsanlar sivrisineklerin bu etkilerinden kurtulmak adına bulundukları ortamdan uzaklaşıyor, kamp ateşi dumanının içinde oturuyor, battaniyelerle örtünüyor ve sonunda genellikle pes edip içeri giriyorlar. Yelpazenin diğer ucunda ise, sivrisineklerden en ufak bir rahatsızlık duymayan pek çok insan var. Zira ortamda bulunan diğer insanlar sivrisineklerden şikayetçi olsa da sivrisinekler bu insanları pek rahatsız etmiyor ya da ısırmıyor. Bu nedenle insanlar uzun zamandır neden bazı insanların sivrisinek mıknatısı gibi olduğunu, diğerlerinin ise etraflarında vızıldayan bu kanla beslenen haşerelerden rahatsız olmadığı merak ediyor.

Vektör kaynaklı hastalıklar, tüm bulaşıcı hastalıkların %17'sinden fazlasını oluşturmakta ve yılda 700 binden fazla ölüme neden olmaktadır. Bunlara parazitler, bakteriler veya virüsler neden olabilir.

Üreme döngüsünün önemli bir parçası

Çoğu sivrisinek türü, keneler, pireler, tahtakuruları, kara sinekler, at sinekleri ve ısıran tatarcıklar dahil olmak üzere diğer eklembacaklılarla birlikte bir grup yumurta geliştirmek için kandaki proteine ​​ihtiyaç duyar. Sadece dişi sivrisinekler kanla beslenir. Erkekler ise uçmak için enerjiye dönüştürdükleri bitki nektarıyla beslenirler. Kanla beslenme, sivrisineklerin üreme döngüsünün inanılmaz derecede önemli bir parçasıdır. Bu nedenle, potansiyel kan kaynaklarını belirlemek, hızlı ve verimli bir şekilde tam bir kan öğünü almak ve ardından şanssız kurbanı gizlice terk etmek için dişi sivrisineklere muazzam miktarda evrimsel baskı uygulandı.

Sıtma, Anopheline sivrisinekleri tarafından bulaşan paraziter bir enfeksiyondur. Dünya çapında tahmini 219 milyon vakaya neden oluyor ve her yıl 400 binden fazla ölümle sonuçlanıyor. Ölümlerin çoğu 5 yaşın altındaki çocuklarda görülür.

Karbondioksit ve koku sinyallerini algılama

Gün içinde ne zaman aktif olduklarına bağlı olarak, sivrisinekler potansiyel bir kan kaynağını belirlemek için görme, ses ve koku alma ipuçlarını kullanır. En önemli kimyasal ipucu ise insanlar da dahil olmak üzere tüm omurgalıların her nefeste ve derileri aracılığıyla saldıkları karbondioksittir. Sivrisinekler karbondiokside karşı çok hassastır ve metrelerce uzaktaki bir karbondioksit kaynağını algılayabilirler. Sivrisinek antenleri ve bacaklarındaki alıcı hücreler karbondioksit moleküllerini algılayarak beyne bir elektrik sinyali gönderir. Daha fazla molekül reseptörlerine çarptığında, karbondioksit konsantrasyonu o kadar artar ve sivrisinekler konakçıya o kadar yakın olurlar. Ancak arabalar, tekneler, uçaklar ve trenler gibi birçok cansız karbondioksit kaynağı vardır. Canlıları cansız karbondioksit kaynaklarından ayırmak için sivrisinekler, canlı hayvanların ürettiği ikincil koku alma ipuçlarına güvenir. Nefes alma ve hareket etme gibi metabolik süreçler, laktik asit, amonyak ve dişi sivrisineklerin bir sonraki kan öğünlerini sıfırlamalarına yardımcı olan ek koku alma ipuçları olarak işlev gören yağ asitleri de dahil olmak üzere bu süreçler sivrisinekler için insanların nerede olduğunu anlamalarını sağlayan ipuçlarını üretir.

Vektörlerle bulaşan diğer viral hastalıklar arasında chikungunya, Zika virüsü, sarı humma, Batı Nil virüsü, Japon ensefaliti (tümü sivrisinekler tarafından bulaşır), kene kaynaklı ensefalit (keneler tarafından bulaşır) yer alıyor.

Metabolik hız oldukça önemli

Bu nedenle, karbondioksit üretimi bir sivrisineğin size yaklaşmasını sağlayacak ilk işarettir. Karbondioksit ve ikincil ipuçlarının üretimi metabolik hıza bağlı olduğundan, metabolik hız ne kadar yüksek olursa, sivrisinekler o kadar fazla varlığınızın farkında olabilir. Metabolik hız genetik olarak belirlenebilir, ancak fiziksel aktivite sonucu da artar. Yaz etkinliklerinde görebileceğiniz yoğun bir şekilde sivrisineklerin saldırılarına maruz kalan insanlar, genetik olarak yüksek bir metabolizma hızına sahip olabilir veya diğer katılımcılara göre fiziksel olarak daha aktif olabilirler. Ayrıca alkol tüketimi gibi metabolik hızlarını artıran başka faaliyetler de yapıyor olabilirler. Artan metabolik hız, koşucuların soğuma germe egzersizleri sırasında daha fazla sivrisinek çekmesinin en büyük nedenidir. Hamile kadınlar, belki de artan metabolizma hızları nedeniyle, orantısız bir şekilde çok sayıda sivrisinek de çekmektedir.

Metabolik hızı yüksek olan kişilerin sivrisinekleri daha çok çektiği tahmin ediliyor. Sivrisinekler karbondioksit dışında metabolik süreçleri gözlemleyerek konaklarına yaklaşabilirler.

Doğal vücut kokuları

Doğal vücut kokuları da sivrisineklerin konak seçmek için kullandıkları en önemli ipuçları arasında yer alır. Örneğin, Anopheles sivrisineklerinin bazı türleri ayak kokusunun belirli bileşenlerine karşı çekilirler. Bu sivrisinekler sıtma bulaştırarak gecenin bir yarısında içeride beslenirler. Uyuyan bir kişinin ayaklarıyla beslenerek sivrisinekler, karbondioksidin çoğunun üretildiği kafadan kaçınır ve kurbanın uyanma şansını azaltır. Sabah uyandığınızda yüzünüz yerine elleriniz ve bacaklarınızın sivrisinekler tarafından çok daha fazla ısırılmasının asıl nedeni de budur.

Sivrisinekler genel olarak insanların ulaşmakta zorlandığı bölgeleri ısırmayı tercih ederler. Böylelikle insanların olası müdahalelerinden uzaklaşarak daha fazla konakçıya ulaşabilirler.

Görsel ipuçları

Gün boyunca, şafakta ve alacakaranlıkta aktif olan sivrisinekler de bir konakçıyı tanımlamak için görsel sinyaller kullanır. Sivrisinekler genellikle yere yakın uçar. Bu bakış açısından, potansiyel konukçularını ufka karşı görürler. Koyu renkler öne çıkar ve açık renkler birbirine karışır, bu nedenle bir kişinin giyim tarzı, çekecekleri sivrisinek sayısını belirleyecektir. Daha açık renkler giymek sadece serin kalmanıza yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda sivrisineklerin dikkatinden kaçmanıza da yardımcı olur. Sivrisinekler, yine bir silueti ufka karşı kontrast oluşturarak hareketi görsel olarak algılayabilir. Bu nedenle, gün ortasında büyük bir tuz bataklığının yakınında yürüyen insanlar, varlıklarını görsel olarak algılayan sivrisinekler tarafından istila edilir.

Açık renkli kıyafetler giymek sivrisineklerin radarından kaçmanıza yardımcı olabilir.

Psikolojik faktörler

Sivrisinek aktivitesinin psikolojik bir bileşeni de vardır. Bazı insanlar etraflarındaki sivrisinekleri fark etmezler. Bazı insanların etrafında uçan tek bir sivrisinek, güçlü bir tepki ortaya çıkaracaktır. Muhtemelen küçük bir sivrisineği öldürmek için sivrisineğin vızıldayan sesini bulmaya çalışan birinin sinirlendiğine ya da gergin olduğuna şahit olmuşsunuzdur. Diğer bireyler ise bu durumdan rahatsız olmazlar ve böcekler kanlarıyla ziyafet çekerken bile kendilerine çekilen sivrisinekleri fark etmezler. Bazı sivrisinekler, vücudun görülmesi zor ve taranması zor kısımlarıyla beslenme konusunda uzmanlaşmıştır. Örneğin, Aedes aegypti çoğunlukla ayak bilekleri çevresinde olmak üzere insanlarla beslenmeyi tercih eden bir sivrisinek türüdür. Böylelikle insanların kolay bir şekilde müdahale edemeyeceği yerlerle beslenmeyi tercih ederek konakçı bulma şansını da artırırlar.

Sivrisinekler gezegendeki en ölümcül türlerden biridir ve ideal yaşam süreleri sizi şaşırtabilir. Çiftleşmeden sonra erkek sivrisinek genellikle üç ila beş gün yaşar ve dişi sivrisinek ideal koşullar altında bir veya iki ay kadar yaşayabilir. Bu süre içinde dişiler her üç haftada bir yumurta bırakırlar.

Yılda 1 milyondan fazla ölüm

Virüsler sizi sivrisinekler için daha çekici hale getirmek için kokunuzu değiştirebilir, farelerde yeni araştırma bulguları Sivrisinekler dünyanın en ölümcül hayvanıdır. Yılda 1 milyondan fazla ölüm, sıtma, sarı humma, dang humması, Zika ve chikungunya humması dahil olmak üzere sivrisinek kaynaklı hastalıklara bağlanıyor. Sivrisineklerin konaklarını nasıl arayıp besledikleri, bir virüsün doğada nasıl dolaştığı konusunda oldukça önemlidir. Sivrisinekler, virüslerin ve diğer patojenlerin taşıyıcısı olarak hareket ederek hastalıkları yayarlar: Virüs bulaşmış bir kişiyi ısıran bir sivrisinek, virüsü kapabilir ve bu virüsü ısırdığı bir sonraki kişiye bulaştırabilir. İmmünologlar ve bulaşıcı hastalık araştırmacıları için, bir virüsün bir konakçıyla nasıl etkileşime girdiğini daha iyi anlamak, sivrisinek kaynaklı hastalıkları önlemek ve tedavi etmek için yeni stratejiler sunabilir. Yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada bazı virüslerin bir kişinin vücut kokusunu değiştirerek o kişileri sivrisinekler için daha çekici hale getirebildiği ve virüsün yayılmasına izin veren daha fazla ısırmaya yol açabileceği bulundu.

Sivrisinekler hortumları aracılığıyla kan emerler. Bir tüp gibi olan bu hortumlar ile vücudunuzdaki tüm kanı boşaltmak için yaklaşık 1,2 milyon sivrisinek ısırığı gerekir. Dişi sivrisineklerin yumurtlamak ve çok sayıda üremek için kana ihtiyacı vardır.

Virüsler sivrisinekleri çekmek için kokunuzu değiştiriyor

Sivrisinekler, vücut sıcaklığınız ve nefesinizden yayılan karbondioksit gibi farklı duyusal ipuçları yoluyla potansiyel bir konakçının yerini tespit eder. Bu konuda kokular da ciddi bir rol oynar. Önceki laboratuvar araştırmaları, sıtma ile enfekte olmuş farelerin kokularında, sivrisinekler için daha çekici hale getiren değişiklikler olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar bu bilgiden yola çıkarak, dang ve Zika gibi sivrisinek kaynaklı diğer virüslerin de bir kişinin kokusunu değiştirerek sivrisinekleri daha çekici hale getirip getiremeyeceğini ve bu değişiklikleri önlemenin bir yolu olup olmadığını sorgulamaya başladı. Yaydığınız kokular da dahil olmak üzere bir dizi faktör sizi sivrisinekler için daha çekici hale getirebilir. Bunu araştırmak için, dang humması veya Zika virüsü bulaşmış fareler, enfekte olmamış fareler ve sivrisinekler bir cam odanın üç kolundan birine yerleştirildi. Kokularını sivrisineklere yönlendirmek için fare odalarına hava akımı uygulandığında, birçok sivrisinek, enfekte olmayan farelere kıyasla enfekte farelere doğru uçmayı seçti.

100'den fazla ülkede dünya nüfusunun yüzde 40'ından fazlası dang enfeksiyonu riski altındadır. Son yıllarda en önemli dang salgınları Güneydoğu Asya, Amerika ve Batı Pasifik'te meydana geldi. Her yıl, dünya çapında tahminen 390 milyon dang humması enfeksiyonu meydana geliyor. Bunlardan 500 bini, hastalığın daha şiddetli bir formu olan dang hemorajik ateşine dönüşür ve bu da dünya çapında yılda 25 bine kadar ölümle sonuçlanır.

Enfekte olan kişiler 10 kat daha fazla asetofenon üretiyor

Sivrisineklerin enfekte olmuş farelere çekilmesinin bir nedeni olarak karbondioksit elendi, çünkü Zika ile enfekte olmuş fareler, enfekte olmayan farelerden daha az karbondioksit yayarken, dang humması ile enfekte olmuş fareler emisyon seviyelerini değiştirmedi. Benzer şekilde, sivrisinekler yüksek veya normal vücut sıcaklıklarına sahip fareler arasında ayrım yapmadığında vücut sıcaklığı potansiyel bir çekici faktör değildi. Daha sonra, sivrisineklerin enfekte farelere artan çekiciliğinde vücut kokularının rolü değerlendirildi. Fare kokularının sivrisineklere ulaşmasını önlemek için cam bölmelere bir filtre yerleştirdikten sonra, enfekte ve enfekte olmayan farelere doğru uçan sivrisineklerin sayısında farklılıklar yaşandı. Bu durum, enfekte olmuş farelerin kokularında sivrisinekleri kendilerine çeken bir şey olduğunu gösteriyor. Kokuyu tanımlamak için, enfekte farelerin yaydığı kokudan 20 farklı gaz halinde kimyasal bileşik elde edildi. Bunlardan üçünün sivrisinek antenlerinde önemli bir yanıtı uyardığını keşfedildi. Bu üç bileşik sağlıklı farelerin derisine ve insan gönüllülerin ellerine uygulandığında, yalnızca biri, asetofenon, kontrole kıyasla daha fazla sivrisinek çekti. Enfekte farelerin, enfekte olmayan farelerden 10 kat daha fazla asetofenon ürettiği keşfedildi.

İlk olarak 1947'de Uganda maymunlarında ve 1952'de insanlarda tanımlanan Zika virüsü, altmış yıldır neredeyse hiç görülmemişti. 2015 yılında küresel salgınlar Afrika, Amerika, Asya ve Pasifik'te kaydedildi. Zika, Aedes sivrisineklerinin bulunduğu coğrafyada yayılmaya devam etti ve 84 ülke enfeksiyon bildirdi.

Hastalıklara sahip insanlar daha çekici geliyor

Benzer şekilde, dang humması hastalığına sahip insanların koltuk altlarından toplanan kokuların sağlıklı insanlardan daha fazla asetofenon içerdiği bulundu. Bir gönüllünün bir eline dang humması hasta kokularını, diğer eline ise sağlıklı bir insanın kokusu uygulandığında, sivrisinekler sürekli olarak dang humması kokusu olan ele daha çok çekiliyordu. Bu bulgular, dang ve Zika virüslerinin, konakçılarının ürettiği ve saldığı asetofenon miktarını artırabildiğini ve bu da onları sivrisinekler için daha da çekici hale getirdiğini göstermektedir. Enfekte olmamış sivrisinekler bu çekici konakçıları ısırdığında, diğer insanları ısırmaya ve virüsü daha da yaymaya devam edebilirler.

2015'ten bu yana, yarım milyondan fazla şüpheli Zika vakası rapor edilmiş olup, gebelik sırasında Zika enfeksiyonu ile ilişkili yenidoğanlarda kaydedilen 3521 konjenital beyin anormalliği vakası bulunmaktadır. Zika virüsü için dinlenme ve ateşi yaygın ilaçlarla tedavi edilmesinden başka bir aşı veya tedavi yoktur.

Virüsler asetofenon üretimini nasıl artırır?

Bilim insanları daha sonra, virüslerin konaklarının ürettiği sivrisinek çeken asetofenon miktarını nasıl artırdığını anlamak için incelemelere başladı. Asetofenon parfümlerde koku olarak yaygın olarak kullanılan bir kimyasal olmakla birlikte, hem insanların hem de farelerin deri ve bağırsaklarında yaşayan belirli bakteriler tarafından yaygın olarak üretilen metabolik bir yan üründür. Bu yüzden derideki bakteri türündeki değişikliklerle bir ilgisi olup olmadığını merak edilerek bu konu üzerinde araştırmalar yapıldı. Bu fikri test etmek için, sivrisineklere maruz bırakmadan önce enfekte olmuş farelerden deri veya bağırsak bakterileri çıkarıldı. Sivrisinekler, enfekte olmayan farelere kıyasla, bağırsak bakterisi tükenmiş enfekte farelere daha fazla çekilirken, tükenmiş cilt bakterisi olan enfekte farelere önemli ölçüde daha az ilgi gösterdiler. Bu sonuçlar, cilt mikroplarının asetofenonun temel bir kaynağı olduğunu göstermektedir. Enfekte ve enfekte olmayan farelerin cilt bakteri kompozisyonlarını karşılaştırıldığında, yaygın bir çubuk şekilli bakteri türü olan Bacillus'un başlıca asetofenon üreticisi olduğu ve enfekte olmuş farelerde sayılarının önemli ölçüde arttığı belirlendi. Bu durum, dang ve Zika virüslerinin, cildin mikrobiyomunu değiştirerek konakçılarının kokusunu değiştirebildikleri anlamına geliyordu.

İlk olarak 1952'de Tanzanya'da bir salgında tanımlanan chikungunya, insanlar arasında Aedes aegypti sivrisineği tarafından bulaşan bir virüstür. Chikungunya'nın adı, hastalık kambur bir görünüme neden olan zayıflatıcı eklem ağrısına neden olduğundan, Kimakonde dilinde 'buruşmak' anlamına gelen bir kelimeden türetilmiştir.

Sivrisinek çeken kokuları azaltmak

Peki kokulardaki bu değişimi engellemenin bir yolu var mı? Enfekte olmuş farelerin, deri hücreleri tarafından üretilen, RELMα adı verilen, mikropla savaşan önemli bir molekülün seviyesinin düştüğü gözlemlendiğinde potansiyel bir seçenek bulundu. Bu durum dang ve Zika virüslerinin bu molekülün üretimini baskılayarak fareleri enfeksiyona karşı daha savunmasız hale getirdiğini gösteriyor. A vitamini ve ilgili kimyasal bileşiklerinin RELMα üretimini güçlü bir şekilde arttırdığı biliniyor. Bu nedenle, birkaç gün boyunca enfekte olmuş fareler bir A vitamini türevi ile beslendi ve derilerinde bulunan RELMα ve Bacillus bakterilerinin miktarı ölçüldü. Daha sonra bu fareler sivrisineklere maruz bırakıldı. A vitamini türevi ile tedavi edilen enfekte olmuş farelerin, RELMα seviyelerini enfekte olmayan farelerin seviyelerine geri getirebildiğini ve ayrıca derilerindeki Bacillus bakteri miktarını azaltabildiği keşfedildi. Sivrisinekler de bu tedavi edilmiş, enfekte olmuş farelere, enfekte olmamış farelerden daha fazla çekilmedi.

Sivrisinekler soğuk kanlı yaratıklardır. Vücut sıcaklıklarının mevcut konumlarına göre ayarlanması anlamında insanlardan farklıdırlar. Bu nedenle sivrisinekler, diğer böceklerin çoğu gibi, yılın daha sıcak zamanlarında daha görünür olma eğilimindedir.

Geleceğe yönelik hastalıklar önlenebilir

Bu tür araştırmaların bir sonraki adımı ise, bu sonuçları insanlarda tekrarlamak ve sonunda öğrenilen bilgileri hastalara uygulamak. A vitamini eksikliği gelişmekte olan ülkelerde oldukça yaygındır. Bu, özellikle sivrisineklerle bulaşan viral hastalıkların yaygın olduğu Sahra altı Afrika ve Güneydoğu Asya'da geçerlidir. Diyetlerde A vitamini veya türevlerinin Zika ve dang humması ile enfekte olan insanlara sivrisinek çekiciliğini azaltıp azaltamayacağını ve ardından uzun vadede sivrisinek kaynaklı hastalıkları azaltıp azaltamayacağını araştırmak gelecekteki sivrisineklere bağlı hastalıkları önleme konusunda oldukça kritik olabilir.