فیلم ویدئویی دقیق از پشه ها نشان می دهد که چگونه رگ های خونی انسان را پیدا می کنند

اگرچه تحقیقات زیادی در مورد چگونگی یافتن انسان توسط پشه ها انجام شده است، اما اتفاقی که پس از فرود آمدن این حشرات روی پوست رخ می دهد هنوز سوالات زیادی را ایجاد می کند. اکنون گروهی از محققان دانشگاه جان هاپکینز با استفاده از دوربین های پرسرعت و ثبت سیگنال های الکتریکی، توانسته اند مراحل مختلف نیش پشه را با جزئیات بیشتری بررسی کنند. نتایج این تحقیق در مجله علمی Science Advances منتشر شده است.

آناتومی نیش پشه

برای انجام این آزمایش، محققان رفتار پشه های ماده Anopheles coluzzii را بررسی کردند. حشرات ناقل شناخته شده مالاریا؛ پشه های ماده برای تولید تخم به خون نیاز دارند و هنگام تغذیه باید بتوانند مسیر مناسبی را در میان بافت های پوستی برای دسترسی به رگ های خونی پیدا کنند.

محققان از ضبط ویدئویی با سرعت بالا و سیستم های ردیابی خودکار حرکت بدن برای مشاهده رفتار پشه از خارج از پوست استفاده کردند. در همان زمان، سیم بسیار ظریفی به بدن حشره متصل شد تا تغییرات کوچکی را در ولتاژ الکتریکی هنگام ورود قطعات دهانی پشه به پوست ثبت کند. در حالی که پشه های آزمایش شده آلوده نبودند و امکان ابتلای داوطلب را نداشتند. این روش امکان بررسی غیرمستقیم وقایع زیر سطح پوست را فراهم کرد.

نتایج نشان داد که نیش پشه فرآیندی است که شامل پنج مرحله متمایز است: فرو بردن اجزای دهان در پوست، جستجوی رگ خونی، مکیدن خون، بیرون کشیدن اعضای دهان و در نهایت برداشتن آنها از پوست.

در طی این مراحل، حرکات پاهای جلویی و اندام های حسی نزدیک دهان به دقت هماهنگ می شوند. هنگامی که پشه قسمت های دهان خود را وارد پوست می کند، پاهای جلویی آن خم می شود و هنگامی که قسمت های دهانی بیرون کشیده می شوند، پاها دوباره صاف می شوند. نکته جالب این است که بدن این پشه در هنگام مکیدن خون تقریباً بی حرکت می ماند.

اندام های حسی معروف به پالپ فک نیز نقش مهمی در این فرآیند دارند. این اندام ها هنگام جستجوی رگ خونی به طرفین حرکت می کنند، اما پس از شروع تغذیه، حرکت آنها به ارتعاشات بالا و پایین تغییر می کند. چنین تفاوتی نشان می دهد که پشه در هر مرحله از گزش از الگوی حرکتی خاصی پیروی می کند.

مقایسه پشه های ناقل مالاریا و تب دنگی

در بخش دیگری از این تحقیق، رفتار پشه‌های معمولی و نمونه‌های اصلاح‌شده ژنتیکی آنوفل کولزی با پشه‌های Aedes aegypti مقایسه شد. گونه ای که در انتقال ویروس تب دنگی نقش دارد.

نتایج نشان داد که پشه‌های ناقل مالاریا حدود 17 ثانیه سریع‌تر از پشه‌های ناقل تب دنگی رگ‌های خونی را پیدا می‌کنند. سیگنال های الکتریکی ثبت شده همچنین نشان داد که Anopheles coluzzii جستجوی هدفمندتری را انجام می دهد، در حالی که پشه های Aedes aegypti رفتار اکتشافی بیشتری دارند.

با وجود این تفاوت، مدت زمان کلی نیش تقریباً در دو گونه یکسان بود. این فرآیند در پشه های ناقل مالاریا حدود 160 ثانیه و در پشه های ناقل دنگی حدود 165 ثانیه طول کشید. محققان پیشنهاد می‌کنند که شباهت مدت زمان تغذیه در این دو گونه، علیرغم تفاوت‌های تکاملی آنها، نشان‌دهنده شکل‌گیری استراتژی‌های موثر برای مکیدن خون است.

محققان همچنین دو ژن مرتبط با سنجش شیمیایی را مورد بررسی قرار دادند. غیرفعال سازی ژن IR76b به طور قابل توجهی شروع گاز گرفتن و موفقیت تغذیه در پشه های ناقل مالاریا را کاهش داد. در مقابل، غیر فعال سازی ژن orco اثر خفیف تری داشت.

پشه هایی که علیرغم اختلال در این مسیرهای حسی موفق به تغذیه شدند، هنگام مکیدن خون سیگنال های تکراری بیشتری نشان دادند. موضوعی که می تواند نشان دهنده کاهش انعطاف رفتاری آنها باشد. با این حال، برخی از پشه‌های فاقد ژن فعال IR76b همچنان قادر به مکیدن خون بودند. این نتیجه نشان می دهد که پشه ها احتمالاً از مسیرهای حسی دیگری برای یافتن رگ های خونی استفاده می کنند.

آینده روش های پیشگیری از نیش پشه

هدف نهایی این تحقیق یافتن راه هایی برای کاهش نیش پشه و در نتیجه محدود کردن انتقال بیماری های خطرناکی مانند مالاریا و تب دنگی است. با این حال، دانشمندان تاکید می کنند که هنوز تحقیقات بیشتری لازم است تا بتوان از این یافته ها برای طراحی روش های پیشگیری عملی استفاده کرد.

این تحقیق هنوز به تولید روش جدیدی برای پیشگیری منجر نشده است، اما نشان می‌دهد که نیش پشه فقط فرو بردن یک عضو در پوست نیست. بلکه فرآیندی هماهنگ و پیچیده است که چندین اندام و مسیرهای حسی در آن شرکت دارند. درک بهتر این مکانیسم می تواند راه جدیدی را برای مقابله با حشرات ناقل بیماری و کاهش خطر عفونت های منتقل شده از طریق نیش آنها ارائه دهد.