Lecker – Blut! Wie Stechmücken den speziellen Geschmack ihrer Lieblingsspeise wahrnehmen, haben Forscher nun aufgeklärt. Spezielle Arten von Nerven im Stechrüssel der Plagegeister reagieren demnach auf bestimmte Substanzen im Blut, die dann allerdings nur in Kombination das Saugen auslösen. Die Ergebnisse könnten möglicherweise zur Entwicklung von Strategien führen, die den gefährlichen Krankheitsüberträgern den Appetit verderben, sagen die Wissenschaftler.
Sie sind die gefährlichsten Tiere der Welt: Stechmücken verbreiten Krankheiten wie Malaria, Dengue und Gelbfieber, an denen jedes Jahr mindestens eine halbe Million Menschen sterben. Neben der Entwicklung von Behandlungsmöglichkeiten der Erkrankungen ist es auch ein Ziel der Forschung, die Erreger-Übertragung durch die Blutsauger einzuschränken. Konkret stehen deshalb die Fähigkeiten und Strategien dieser Insekten im Fokus. Dabei wurde bisher vor allem dem Geruchssinn der Stechmücken viel Aufmerksamkeit gewidmet, durch den sie ihre Opfer aufspüren. Doch die Forscher um Veronica Jové von der Rockefeller University in New York haben sich nun der Untersuchung eines Wahrnehmungssystems gewidmet, das erst zum Einsatz kommt, wenn das Insekt bereits gelandet ist und seinen Stachel in das Opfer gesenkt hat.
Das Geschmackserlebnis lässt sie saugen
Wenn die Mücke dabei auf Blut stößt, löst das spezielle Geschmackserlebnis dieser Substanz die weiteren Mechanismen der Nahrungsaufnahme aus, die letztlich für die Übertragung von Krankheitserregern verantwortlich sind. “Wenn Moskitos nicht in der Lage wären, den Geschmack von Blut zu erkennen, könnten sie theoretisch keine Krankheiten übertragen”, sagt Jové. Wie die Wissenschaftler erklären, ist ein wichtiger Aspekt beim Geschmackssinn der Stechmücken, dass sie sich nicht nur von Blut ernähren – sie nehmen auch Nektar aus Blüten auf, um sich mit Energie zu versorgen. Für die Produktion von Eiern brauchen die weiblichen Tiere allerdings die Nährstoffe aus einer Blutmahlzeit. Bei beiden Nahrungsquellen kommen unterschiedliche Mechanismen der Mundwerkzeuge zum Einsatz. Eine zentrale Frage der Studie war deshalb, was den Blut-Geschmack ausmacht, beziehungsweise wie die Mückenweibchen ihn von Nektar-Geschmack unterscheiden.
Die Forscher bestätigten zunächst durch Fütterungsexperimente mit Mücken der Art Aedes aegypti frühere Ergebnisse, die Aufschluss darüber gegeben haben, auf welche Komponenten des Bluts die Insekten ansprechen. Wenn sie ihnen Zucker- oder Kochsalzlösungen anboten, traf dies nicht den Geschmack der Mücken, selbst wenn gleichzeitig Wärme und Kohlendioxid vorhanden waren, die den Tieren normalerweise den Körper eines Opfers signalisieren. Es zeigte sich, dass erst eine Mischung aus Glukose, Kochsalz, Natriumbikarbonat und Adenosintriphosphat die Mücken zum Saugen animiert. Dabei handelt es sich somit um die Kernkomponenten, die den Blut-Geschmack ausmachen.
Spezielle Geschmacksnerven zeichnen sich ab
Anschließend widmeten sich die Wissenschaftler der Untersuchung der Nerven im Stechrüssel der Mücken, die offenbar auf dieses Rezept ansprechen. Auf welche Reize sie konkret reagieren, untersuchten die Forscher an genetisch veränderten Mücken, deren Nervenzellen bei Aktivität aufleuchten. “Wir gaben dazu winzige Tropfen unterschiedlicher Testsubstanzen auf die Spitzen der Stilette und zeichneten auf, welche Neuronen reagierten“, erklärt Jové. So konnten die Forscher dokumentieren: Generell sind die Nerven im Stechrüssel unempfindlich gegenüber nektarspezifischen Zuckern und reagieren auf Glukose nur, wenn die zusätzlichen Kernkomponenten des Blut-Geschmacks ebenfalls vorhanden sind. Der Blut-Geschmack wird dabei von vier funktionell unterschiedlichen Nerventypen erkannt, die auf bestimmte Komponenten ansprechen. Nur wenn alle wichtigen Zutaten des Blut-Geschmacks gemeinsam vorliegen, wird das gesamte Programm der Blutaufnahme in Gang gesetzt.
Die Untersuchung der Nervenaktivität zeigte allerdings auch: Von den vierzig Neuronen im Stechrüssel scheint nur die Hälfte durch Blut aktiviert zu werden. In weiteren Untersuchungen wollen die Forscher nun klären, welche Funktion die bisher inaktiv gebliebenen Nerven haben. Sie vermuten, dass sie an der Erkennung spezieller Aromen beteiligt sind, die nur in dem Moment frei werden, wenn der Stachel ein Äderchen in der Haut durchstößt.
Wie die Wissenschaftler abschließend betonen, können die Ergebnisse zwar noch nicht konkret in eine Anwendung umgesetzt werden. Sie hoffen aber, dass das bessere Verständnis der Sinne der Mücken zur Entwicklung neuer Verfahren zur Vermeidung von Stichen und damit der Übertragung von Krankheiten beitragen könnte. Denkbar wäre den Forschern zufolge etwa ein Medikament, das das Blut des Menschen weniger schmackhaft für die Insekten macht.
Quelle: Rockefeller University, Howard Hughes Medical Institute, Fachartikel: Neuron, doi: 10.1016/j.neuron.2020.09.019
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