Una nueva investigación colaborativa de la Universidad Northwestern y la Universidad de Lund puede hacer que las personas se dirijan a su patio trasero en lugar de a la tienda al comienzo de la temporada de mosquitos de este año.
A menudo se usa como aditivo para juguetes y golosinas para gatos debido a sus efectos eufóricos y alucinógenos en los gatos, la hierba gatera también se conoce desde hace mucho tiempo por su poderosa acción repelente sobre insectos, mosquitos en particular. Investigaciones recientes muestran que los compuestos de la hierba gatera son al menos taneficaz como repelentes de insectos sintéticos como el DEET.
Pero hasta ahora, se desconocía el mecanismo que desencadenaba la aversión de los insectos a este miembro común de la familia de la menta. En un artículo que se publicará el 4 de marzo en la revista Biología actual , un equipo de investigadores de las universidades de Northwestern y Lund informan haber encontrado los receptores subyacentes que contribuyen a la reacción aversiva de los mosquitos.
"La hierba gatera y su ingrediente activo, nepetalactona, se han utilizado durante milenios para protegerse de las plagas de insectos, al menos desde la época de Plinio el Viejo", dijo Marcus C. Stensmyr, profesor asociado de la Universidad de Lund y coautor correspondiente."Pero se desconoce por qué la hierba gatera es tan potente en una gama tan amplia de especies de insectos".
Los enfoques tradicionales para el control de mosquitos involucraban insecticidas, pero estos eliminan otras especies de insectos como daño colateral. Las formulaciones modernas de repelentes de insectos como el DEET apuntan a los receptores de olor y sabor de los mosquitos, lo que hace que el insecto sea incapaz de reconocer las señales químicas que señalan a una presa humana.
"Descubrimos que la hierba gatera y su ingrediente activo nepetalactona activan el receptor irritante TRPA1, un antiguo receptor del dolor que se encuentra en animales tan diversos como gusanos planos, moscas de la fruta y humanos", dijo Marco Gallio, profesor asociado de neurobiología en el Weinberg College ofArtes y Ciencias. "Ahora creemos que la hierba gatera es tan aversiva a tantas especies de insectos porque activa este receptor irritante generalizado".
En un trabajo anterior, Gallio Lab y otros demostraron que los humanos, los insectos y muchas otras especies animales poseen una versión del canal iónico del potencial receptor transitorio anquirina 1 TRPA1, una proteína mejor conocida como el "receptor de wasabi" que detecta el medio ambiente.irritantes como dolor y picazón.
"Lo que es particularmente interesante es que, a diferencia del wasabi o los compuestos del ajo que también activan estos receptores en los humanos, la hierba gatera parece activar selectivamente el receptor del insecto", dijo Gallio. "Esto explica por qué los humanos son indiferentes a él y proporciona una seriaventaja por su uso como repelente. "
La razón por la que los gatos se sienten tan atraídos por la hierba gatera es una historia completamente diferente y una que no se comprende del todo. Las investigaciones indican que esto puede deberse a una interacción inusual entre uno de los ingredientes activos de la hierba gatera y un componente molecular presente en el sistema de recompensa del gato.cerebro.
"Los mosquitos, en particular los que actúan como vectores de enfermedades, se están convirtiendo en un problema mayor a medida que el cambio climático crea condiciones atractivas para ellos más al norte y al sur del ecuador", dijo Stensmyr. "Los compuestos derivados de plantas representan un nuevo enfoque emergentepara desarrollar repelentes de insectos, ya que las plantas saben desde hace mucho tiempo cómo protegerse de las plagas de insectos ".
Galión agregó que los repelentes derivados de plantas a menudo están disponibles a un costo mucho menor y son más fáciles de obtener. La accesibilidad de la hierba gatera podría tener implicaciones importantes en los países en desarrollo donde las enfermedades transmitidas por mosquitos son un gran problema.
El laboratorio Gallio en Northwestern estudia los sistemas sensoriales de la mosca de la fruta común de laboratorio Drosophila, incluidos los mecanismos que controlan las respuestas a la temperatura externa y al dolor. El laboratorio Stensmyr de Lund se enfoca principalmente en mosquitos y otros insectos vectores de enfermedades humanas.
Los investigadores estudiaron varias especies de insectos para comprender mejor cómo la hierba gatera y su ingrediente activo funcionan para repeler una amplia gama de insectos, sin tener ningún efecto irritante en los humanos.
Para confirmar sus resultados, el equipo realizó una variedad de pruebas, que incluyeron ofrecer a los mosquitos una comida de sangre en un plato cubierto con un calcetín de nailon empapado en hierba gatera, experimentos que involucraron un túnel de viento, así como experimentos en los que los voluntarios colocan su mano enuna jaula con mosquitos vivos, con o sin la protección de un aceite de hierba gatera.
Gallio cree que el mecanismo que descubrieron también proporciona una prueba de concepto para el desarrollo de repelentes de próxima generación que explotan la misma lógica, dirigiéndose selectivamente al receptor irritante de los mosquitos.
"Este es un punto de entrada para estudiar cómo funciona esta molécula en el receptor", dijo. "Una vez que comprendamos su química y cómo interactúa con el receptor, podríamos diseñar moléculas aún más poderosas y selectivamente dirigidas".
¿El próximo proyecto del equipo? Descubrir cómo deshacerse de los gatos que siguen persiguiéndolos.
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