Das Geheimnis der Blutsauger

Wie Mücken den Menschen riechen und finden

Eine Mücke der Art Aedes vexans saugt Blut am Arm einer Biologin.

Eine Mücke saugt Blut am Arm eines Menschen.

Der sehr ungewöhnliche Aufbau ihrer Riech­zellen macht krankheits­übertragende Mücken offenbar besonders effizient bei der Jagd auf menschliches Blut. Das schreibt ein Forscher­team um Margaret Herre von der New Yorker Rockefeller Universität im Fachblatt „Cell“. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigten im Labor, dass die Geruchs­neuronen der Ägyptischen Tiger­mücke (Aedes aegypti) fundamental anders arbeiten, als es das allgemein anerkannte Prinzip des Riech­mechanismus erwarten ließe.

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„Mücken brechen mit allen unseren Lieblings­regeln, wie Tiere Dinge riechen“, wird Herre in einer „Cell“-Mitteilung zitiert. Grob gesagt ist bei Aedes aegypti ein Geruchs­neuron nicht auf einige wenige Duft­stoffe spezialisiert, sondern springt auf mehr Moleküle an. Die Forschenden gehen davon aus, dass der spezielle Aufbau ihrer Riech­neuronen die Fähigkeit der Mücken verstärkt, ausgeatmetes CO₂ und die verschiedenen Körper­gerüche des Menschen wahrzunehmen.

Diese Krankheiten überträgt die Tiger­mücke

Die Tiger­mücke ist als Überträger von viralen Krankheiten wie Dengue, Zika, Gelbfieber und Chikungunya-Fieber gefürchtet. Die weiblichen Tiere stechen und saugen Blut, damit sie sich fortpflanzen können. Dabei sind die bevorzugten Opfer wir Menschen.

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Die Mücken finden uns, indem sie CO₂ aus dem Atem und Körper­gerüchen folgen. Diese bestehen aus einem Mix aus Hunderten verschiedenen Duft­stoffen wie etwa Alkoholen und Ammoniak. Die Mücken erkennen die Stoffe mithilfe von Sinnes­zellen, sogenannten Geruchs­neuronen, auf ihren Antennen.

Fluoreszenz­markierte Riech­neuronen auf ihren Antennen helfen Mücken bei der Jagd.

Fluoreszenz­markierte Riech­neuronen auf ihren Antennen helfen Mücken bei der Jagd.

Jedes Geruchs­neuron hat nur einen Rezeptor­typen – stimmt’s?

Doch wie genau wird die Geruchs­information verarbeitet? Unter Riech­forscherinnen und Riech­forschern gibt es eine Art Dogma, dass bei Tieren jedes Geruchs­neuron nur einen einzelnen Typ von Rezeptor trägt. Dieser Rezeptor reagiert auf ganz bestimmte chemische Verbindungen in der Luft. Wird der Rezeptor aktiviert, gibt das Neuron ein Signal ans Gehirn weiter. Die Köpfe hinter diesem Prinzip – jedes Neuron trägt nur einen Rezeptortyp – sind Linda Buck und Richard Axel, die 2004 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurden.

Auf Basis dieser Erkenntnisse hatten Forschende versucht, Rezeptoren der Mücken auszuschalten. Die Hoffnung: Bestimmte Neuronen solcher manipulierten Tiere funken nicht mehr ins Gehirn und menschliche Beute wird nicht mehr angeflogen. Doch der Ansatz klappte nicht, die Moskitos fanden ihr Ziel trotzdem. Warum?

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Forschende widerlegen wissenschaftliches Dogma

In der neuen Studie zeigte das Forscher­team, dass die Neuronen der Mücken nicht nur jeweils einen, sondern mehrere Rezeptoren tragen. „Alle Regeln von Buck und Axel konnte man bei den Moskitos in die Tonne treten“, sagt Co-Autorin Leslie Vosshal laut einer Mitteilung ihres Instituts.

Die Forscherinnen und Forscher rechneten mit massiver Skepsis an ihren Ergebnissen, schließlich widersprachen sie dem allgemein­gültigen Dogma. Deshalb bestätigten sie ihre Erkenntnisse in einer ganzen Reihe von Experimenten. Sie zeigten auch, dass ein und dasselbe Neuron durch zwei sehr unterschiedliche Substanzen aktiviert werden kann.

Vereinfacht gesagt ist es für die Mücke nicht wichtig, welcher menschliche Duftstoff das Neuron aktiviert. Hauptsache es wird aktiviert und weist der Mücke den Weg. Wenn Forschende also im Labor bestimmte Rezeptor­typen ausschalten, können die Neuronen der Mücke trotzdem durch andere Typen aktiviert werden. „Mücken haben Plan B nach Plan B nach Plan B. Für mich ist dieses System unkaputtbar“, sagt Vosshall.

RND/dpa

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