اورشلیم، ۲۴ فوریه ۲۰۲۶ (TPS-IL) — معمایی که هزاران سال باقی مانده بود - اینکه چرا عصارههای گیاهی خاصی به طور قابل اعتمادی پشهها را دور میکنند - اکنون توسط تیمی بینالمللی از دانشمندان به رهبری اسرائیل حل شده است. این یافتهها توضیح میدهند که چگونه ترکیبات درخت کافور، پاسخ اجتنابی از پیش تعیین شدهای را در پشهها تحریک میکنند و طرحی بالقوه برای نسل جدیدی از دافعکنندههای دقیقتر و ایمنتر ارائه میدهند.
هزاران سال است که مردم در سراسر آسیا و فراتر از آن، به مواد گیاهی غنی از کافور و بورنئول برای دور نگه داشتن پشهها متکی بودهاند، حتی با وجود اینکه حشرات به شدت به سرنخهای انسانی مانند دیاکسید کربن و بوی بدن جذب میشوند. تا کنون، دانشمندان به طور کامل درک نکرده بودند که چگونه بوهای دافعکننده میتوانند سیگنالهای جاذبه را در مغز پشه تحتالشعاع قرار دهند.
مطالعهای به رهبری دکتر جاناتان بوهبوت از دپارتمان حشرهشناسی در دانشگاه عبری اورشلیم، یک گیرنده بویایی خاص را در پشهها شناسایی میکند که بورنئول را تشخیص میدهد؛ ترکیبی طبیعی که در روغنهای درخت کافور که قرنها به عنوان دافع حشرات استفاده شدهاند، یافت میشود.
تیم پژوهشگران از دانشگاه بیلر، دانشگاه واشنگتن، دانشگاه کالیفرنیا، دانشگاه علوم کشاورزی سوئد و سایر شرکای بینالمللی دریافتند که یک گیرنده بویایی بسیار حفظ شده، معروف به OR49، به دقت برای تشخیص بورنئول در چندین گونه اصلی پشه، از جمله گونههای مسئول انتشار ویروسهای دنگی، زیکا و نیل غربی، تنظیم شده است. فعالسازی این گیرنده یک مسیر عصبی اختصاصی را تحریک میکند که باعث میشود پشهها به طور فعال از منبع بو اجتناب کنند.
این تیم با استفاده از ترکیبی از مهندسی ژنتیک، ثبتهای الکتروفیزیولوژیکی، تصویربرداری مغز و آزمایشهای رفتاری، نشان داد که بورنئول یک نورون حسی تخصصی واقع در پالپ آروارهای پشه، عضوی حیاتی برای تشخیص میزبان، را فعال میکند. قابل توجه است که این نورون مستقیماً در کنار نورونهای حسکننده جاذبه قرار دارد که به پشهها در یافتن انسانها کمک میکنند و معماری عصبی داخلی را آشکار میسازد که سیگنالهای دفع را در کنار سرنخهای جستجوی میزبان ادغام میکند.
برای تسریع شناسایی فعالکنندههای طبیعی مرتبط این مسیر، پژوهشگران به منبعی غیرمنتظره روی آوردند: روغن ضروری کانابیس. با غربالگری و جداسازی چندین آمادهسازی روغن کانابیس و استفاده از فعالسازی OR49 به عنوان یک شاخص زیستی، آنها توانستند بورنئول را به عنوان قویترین فعالکننده این گیرنده جدا کنند. این رویکرد به تیم اجازه داد تا مخلوطهای پیچیده گیاهی را به ترکیبات خاص فعال از نظر رفتاری مرتبط کرده و درمانهای سنتی گیاهی را به اهداف حسی دقیق پشه پیوند دهند.
آزمایشهای رفتاری اهمیت یافتهها را در دنیای واقعی تأیید کردند. پشههایی که در معرض بورنئول قرار گرفتند، به طور قابل توجهی کمتر احتمال داشت به پوست انسان نزدیک شوند و زمان بسیار کمتری را در نزدیکی آن سپری کردند. هنگامی که گیرنده OR49 از نظر ژنتیکی غیرفعال شد، پشهها دیگر به بورنئول پاسخ ندادند، که نشان میدهد این گیرنده منفرد برای اثر دافعکنندگی ضروری است.
بوهبوت گفت: «این نتایج در سطح مولکولی و عصبی توضیح میدهند که چرا بورنئول هزاران سال است که به عنوان دافع پشه استفاده میشود. با شناسایی دقیق گیرنده درگیر، میتوانیم شروع به طراحی دافعکنندههای هدفمندتر و بالقوه ایمنتر کنیم که از سیستم حسی خود پشه بهره میبرند.»
این یافتهها راه را برای نسل جدیدی از دافعکنندههای پشه هموار میکنند که با فعالسازی دقیق مدارهای اجتنابی خود حشره کار میکنند، به جای اتکا به تحریک شیمیایی گسترده. با هدف قرار دادن مستقیم گیرنده OR49، دافعکنندههای آینده میتوانند با غلظتهای کمتر مؤثر باشند، محافظت طولانیمدتتری ارائه دهند و در گونههای مختلف پشه عملکرد پایدارتری داشته باشند. این رویکرد همچنین درهای را به روی جایگزینهایی برای مواد شیمیایی رایجتر اما بالقوه مضر مانند DEET باز میکند.
فراتر از محصولات مصرفی، این تحقیق پیامدهای مهمی برای سلامت عمومی و پیشگیری از بیماریها دارد. دافعکنندههای مؤثرتر میتوانند به محدود کردن گسترش بیماریهایی مانند دنگی، زیکا، مالاریا و ویروس نیل غربی، به ویژه در مناطق پرخطر کمک کنند. این یافتهها همچنین از توسعه دافعکنندههای فضایی، از جمله لباسهای آغشته، پشهبندها، دیفیوزرهای داخلی و موانع خارجی، پشتیبانی میکنند و به جای اتکا صرف به راهحلهای پوستی، محافظت مداوم را در خانهها و فضاهای عمومی ارائه میدهند.
این مطالعه در مجله علمی معتبر Nature Communications منتشر شده است.
موضوعات مرتبط
