Es ist tiefste Nacht, Sie liegen sicher im Bett, bis zum Kinn zugedeckt in einem stockdunklen Raum – und plötzlich summt eine Mücke bedrohlich an Ihrem Ohr vorbei.
Bestimmte Mückenarten sind darauf spezialisiert, Menschen zu beißen. Diese winzigen Blutsauger finden uns mit beeindruckender Präzision. Doch wie lokalisieren sie uns so zuverlässig?
Die Antwort liegt in ihrem hochentwickelten Geruchssinn: Mücken riechen uns trotz vermischter Duftwolken von Tieren und Umgebung. Unser Körper verströmt ein einzigartiges Aroma, das für sie wie ein Leuchtfeuer wirkt und sie zur nächsten Blutmahlzeit lockt.
"Es gibt über 3.000 Mückenarten, doch nur wenige bevorzugen Menschen als Wirte", erklärt Zhilei Zhao, Postdoktorand für Neurobiologie und Verhalten an der Cornell University. Zhao und sein Team untersuchten die Aedes aegypti, eine Art mit starker Neigung zu menschlichem Blut.
"Aedes aegypti liebt unseren Geruch", betont Matthew DeGennaro, Neurogenetiker und außerordentlicher Professor an der Florida International University. Leider übertragen diese Mücken Krankheiten wie Zika, Dengue, Chikungunya und Gelbfieber.
"Diese Vorliebe macht sie zu einer großen Bedrohung für die öffentliche Gesundheit", sagt Laura B. Duvall, Assistenzprofessorin am Department of Biological Sciences der Columbia University.
Frühere Studien zeigten: A. aegypti nimmt Kohlendioxid aus unserer Ausatmung wahr (Nature Communications, 2022). DeGennaros Team entdeckte zudem Bestandteile menschlichen Schweißes wie Milchsäure (kürzlich entdeckt). Eine weitere Untersuchung fand Anziehung zu Brevibacterium auf unseren Füßen – dem Bakterium hinter dem Duft von Limburger Käse (Live Science zuvor).
Doch diese Signale finden sich auch bei Tieren. "Wie unterscheiden Mücken uns?", fragte sich Duvall. Zhaos Studie (veröffentlicht am 4. Mai 2022 in Nature) liefert die Antwort – durch Analyse der Mückengehirne.
Mithilfe von CRISPR-Cas9 wurden fluoreszierende Proteine in die DNA weiblicher A. aegypti eingefügt (Männchen beißen nicht). Aktive Neuronen leuchteten auf, besonders in Antennen und Palpen.
Exponiert gegen Duftproben von Ratten, Meerschweinchen, Wachteln, Schafen, Hunden und Menschen, sezierten Forscher die Gehirne (ca. 0,5 mm). Ein Glomerulus (H für human-sensitiv) reagierte stark auf menschliche Gerüche, schwach auf tierische. Andere (A und B) zeigten umgekehrte Muster.
Schlüsselstoffe: Decanal und Undecanal – süß-zitronig, in menschlichem Talg. Der H-Glomerulus aktivierte sich darauf massiv, was zu starker Anziehung führte (Windkanaltests).
"Erstaunlich: Nur ein Glomerulus ist menschen-spezifisch", staunt DeGennaro. Er integriert sich mit anderen Sensoren und treibt das Jagdverhalten an.
Zukünftig könnten Blocker für den H-Glomerulus Repellents verbessern oder Lockstoffe Fallen füllen. Zhao patentierte die Mischung; Kollegen entwickeln Anwendungen.
"Ähnliche Mechanismen könnten bei Anopheles (Malaria) oder Culex (Vogelwirte) vorkommen", spekuliert Duvall.