En pequeñas cápsulas para dormir, separadas de los mosquitos por una capa de malla, los voluntarios humanos sacrifican una buena noche de sueño en nombre de la ciencia para apoyar investigaciones innovadoras que podrían cambiar el rumbo de la devastadora epidemia de malaria. Conectados a una gran casa central para mosquitos, o ‘jaula de vuelo’ en la remota aldea de Macha, en el sur de Zambia, los olores corporales únicos emitidos por los voluntarios dormidos proporcionan datos para lo que los científicos han llamado “la prueba de olfato de opción múltiple más grande del mundo”, lo que pregunta por qué a los mosquitos les gustan más algunos humanos que otros.
El estudio, publicado en Current Biology, respondió algunas de las preguntas. La investigación multifacética sobre la malaria es una colaboración con la Escuela de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins, y los científicos ahora aprovechan los hallazgos sobre el olor humano para diseñar mezclas sintéticas de sustancias químicas que imiten mejor aquellas que atraen más a los mosquitos. Este nuevo conocimiento sobre cómo huelen los mosquitos a los humanos, explica Conor McMeniman, profesor asistente en el Departamento de Biología Molecular de Johns Hopkins, se puede utilizar de dos maneras críticas: “Con este conocimiento, ahora podemos desarrollar repelentes nuevos y más efectivos, pero también potencialmente volver el sentido del olfato del mosquito en su contra, al diseñar mezclas sintéticas para atraer a los mosquitos a trampas con fines de control masivo”.
Tres cuartas partes de las 600 000 muertes por malaria cada año ocurren en niños menores de cinco años, principalmente en países del África subsahariana, pero también en la India y el Sudeste Asiático”, afirma Jane Carlton, directora del Instituto Johns Hopkins de Investigación sobre la Malaria. Sin embargo, combatir la malaria es un desafío complejo debido a la resistencia a los medicamentos del parásito de la malaria y a la resistencia a los insecticidas. Carlton destaca que resulta especialmente preocupante que los mosquitos invasores que transmiten la malaria, como el Anopheles stephensi, también hayan aparecido recientemente en ciudades africanas, aumentando la transmisión urbana de la malaria.
“Los humanos que son más atractivos para el mosquito de la malaria tienen olores corporales o firmas olfativas humanas enriquecidas con una clase de moléculas llamadas ácidos carboxílicos transportados por el aire, y también otros compuestos producidos por las bacterias que viven en nuestra piel”, explica McMeniman, el autor principal del estudio.
La dieta, la genética y la fisiología resultante influyen, junto con los microbios que viven en las superficies de la piel. Pero si los cambios en la dieta pueden hacer que los humanos sean menos atractivos para los mosquitos es un área interesante para futuras investigaciones.
También continúa el trabajo en el Instituto de Malaria para “construir un mosquito mejor” para detener la transmisión de la malaria mediante la aplicación de ingeniería genética de vanguardia. Los científicos también han desarrollado un dispositivo portátil y rentable para determinar la resistencia de los mosquitos a los insecticidas.
El mosquito africano de la malaria, Anopheles gambiae, exhibe un fuerte impulso innato para buscar humanos en su entorno sensorial, entrando clásicamente en los hogares para posarse en la piel humana en las horas que flanquean la medianoche. Para comprender mejor el papel que desempeñan las señales olfativas que emanan del cuerpo humano en la generación de este comportamiento epidemiológicamente importante, Diego Giraldo y colegas del W. Harry Feinstone Department of Molecular Microbiology and Immunology, Johns Hopkins Malaria Research Institute, Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, Johns Hopkins University, Baltimore, desarrollaron un ensayo de preferencia de opción múltiple a gran escala en Zambia con visión de movimiento infrarrojo en condiciones de semicampo. Determinaron que An. gambiae prefiere aterrizar en objetivos visuales dispuestos calentados a la temperatura de la piel humana durante la noche cuando son cebados con emisiones de dióxido de carbono (CO2) que reflejan un ser humano grande en el aire de fondo, el olor corporal de un humano sobre el CO2 y el olor de uno durmiendo sobre otro. Al aplicar la volatilómica integrativa de todo el cuerpo a múltiples humanos evaluados simultáneamente en competencia en un ensayo de seis opciones, revelaron que el alto atractivo está asociado con perfiles de olor de todo el cuerpo de humanos con mayores abundancias relativas de los ácidos carboxílicos volátiles ácido butírico, ácido isobutríico y ácido isovalérico y la metilcetona acetoína generada por microbios de la piel. Por el contrario, los menos preferidos tenían un olor corporal total carente de ácidos carboxílicos, entre otros compuestos, y enriquecido con el monoterpenoide eucaliptol. En amplias escalas espaciales, los objetivos calentados sin CO2 ni olor corporal total eran mínimamente o nada atractivos para An. gambiae. Estos resultados indican que el olor humano actúa de manera crítica para guiar la termotaxis y la selección de huésped por parte de este prolífico vector de la malaria mientras navega hacia los humanos, lo que genera una heterogeneidad intrínseca en el riesgo de picaduras a humanos.
Di Caelers. On the scent in the quest to learn mosquitoes’ preferred humans. Body odour could hold key to more effective repellents and malaria control. Nature. doi: https://doi.org/10.1038/d44148-024-00140-8.
Giraldo D et al. Human scent guides mosquito thermotaxis and host selection under naturalistic conditions. Current Biology, 2023; 33, 12, P2367-2382. https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.04.050
