Sivrisinek Beyninde Koku ile Tadı Harmanlayan Özel Bir Bölge Keşfedildi

Johns Hopkins Üniversitesi araştırmacılarının gerçekleştirdiği bir çalışmada, sivrisineklerin beyninde tatları kokularla birleştirerek, benzersiz çeşniler yaratmak için özelleşmiş bir alan keşfedildi...
Görsel Telif:

Johns Hopkins Üniversitesi araştırmacılarının gerçekleştirdiği bir çalışmada, sivrisineklerin beyninde tatları kokularla birleştirerek, benzersiz çeşniler yaratmak için özelleşmiş bir alan keşfedildi. Yapılan araştırmaya ilişkin bir rapor, Nature Communications dergisinde yayımlandı. Ekip, elde ettiği bulgular sayesinde sıtma taşıyan sivrisinek türlerinin “insan çeşnisi”ni itici bulmalarını sağlayacak maddeleri saptama olasılıklarının yükseldiğini belirtiyor. Eğer böyle bir madde bulunursa, sivrisineklerin bulaştırdığı sıtmadan dolayı her yıl kaybedilen yaklaşık 450.000 yaşam kurtarılabilir.

İnsanlarda ve diğer hayvanlarda görülen bulaşıcı bir parazit olan sıtma, Anopheles gambiae türü sivrisineklerin (anofellerin) dişilerinin ısırığı ile bulaşıyor. Uzun yıllardır süren sivrisinekle mücadele çalışmalarına rağmen sadece 2015 yılında, çoğunluğu Afrika’da bulunan 214 milyon insan sıtmadan etkilendi. Sıtma aşısı yok ve hastalık erken teşhis edildiğinde iyileşme şansı olmakla birlikte, tedavi pahalı ve endemik olduğu yerlere ulaştırması güç.

“Sıtma bulaştıranlar da dahil olmak üzere tüm sivrisinekler kan emebilecekleri bir kaynak bulabilmek için koku alma duyularını kullanıyorlar. Bizim amacımız sivrisineklerin nasıl kokuları itici bulduklarını anlamak ve böylece onları kullanarak, bizi ısırmak istememelerini sağlamak.” diyor Johns Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Christopher Potter.

Koku Alan Birden Fazla Organları Var

Koku alma duyusu sivrisineklerin hayatta kalmasında çok önemli olduğundan, her sivrisineğin kokuları algılamak için üç çift burnu oluyor: İki anten, iki çene dokunaçı ve iki dudak. Çene dokunaçları kalın ve tüy kaplı uzantılar olup, sivrisineğin başının alt kısmından çıkar. Bunlar, sivrisineğin iğnesine kılıf işlevi gören uzun hortuma hemen hemen paralel dururlar. Hortumun en ucunda ise dudaklar vardır. Bu iki küçük bölgede hem tat alma nöronları hem de koku alma nöronları bulunur.

Sıtmaya neden olan An. gambiae sivrisineklerinin, bu kadar çok algılayıcı bölgeden gelen kokuya ilişkin bilgiyi nasıl alıp işlediğini daha iyi anlamak için Potter ve ekibi, bu bölgelerdeki koku alma nöronlarının beyinde nereye gittiğini görmek istedi. Araştırmacılar bu amaçla, belirli nöronların yeşil parıldamasını sağlamak için sivrisineklerde daha önce hiç uygulanmamış olan çok güçlü bir genetik teknik kullandı. Yeşil parıldama etiketi, özellikle karmaşık kokuları OR (koku almaçları [İng. odorant receptors]) adı verilen proteinler aracılığı ile alan nöronlarda belirecek biçimde tasarlanmıştı. Çünkü OR nöronlarının, Zika virüsünü taşıyan Aedes aegypti sivrisineklerinin insanları diğer sıcakkanlı hayvanlardan ayırt etmelerine yardımcı olduğu biliniyordu.

Makalenin başyazarı Olena Riabinina, sivrisineklerdeki duyu nöronlarının ilk kez olarak spesifik bir şekilde hedeflenmesinin başarıldığını belirtiyor. Daha önce yapılan çalışmalarda tüm böceklerin temsilcisi olarak sinekler üzerinde çalışma yapıldığını, şimdi ise doğrudan sıtmayı bulaştıran böceklerin koku alma duyusunun incelendiğini ekliyor. Kullandıkları genetik tekniğin ne kadar iyi işlediğini gördüklerinde kendilerinin bile şaşırdığını ve artık koku algılayan nöronları görmenin çok kolay olduğunu söylüyor.

Burunlardan Biri Beyinde Dille Birleşiyor

Çalışma sonucuda, beklendiği gibi antenden ve çene dokunaçlarından gelen OR nöronlarının, beyinde “anten lobları” adı verilen simetrik bölgelere gittiği görüldü; tıpkı sineklerde olduğu gibi. Ancak Potter ve ekibi dudaklardan gelen OR nöronlarının beyinde subözofajiyal (yemek borusu ile ilgili [İng. subesophageal]) alan adı verilen kısma gitmelerini hiç beklemiyormuş. Potter bu alanın koku alma duyusu ile ilişkilendirilişine daha önce hiçbir sinekte ya da böcekte rastlanmadığını vurguluyor. Bu alan şimdiye dek sadece tat alma duyusu ile ilişkilendirilmiş.

Potter bu keşfin, araştırmacılara sivrisinekleri uzak tutacak yeni bir yol bulabilme umudu verdiğini söylüyor. Antenler ve çene dokunaçları uzun menzilli sinyalleri toplamak için özelleşmişken, dudaklar cildimizle doğrudan temas ediyor. Dolayısıyla sivrisinek kovucu olarak hem anten nöronlarını hedef alarak, sivrisineğin yaklaşma olasılığını düşüren; hem de dudak nöronlarını hedef alarak, sivrisineğin cilde temas ettiğinde tiksinmesini ve uzaklaşmasını sağlayan çözümler üretilebilir.

Erkekler Meyve Suyu İçiyor

Ekip araştırma kapsamında sivrisineklerde erkek ve dişi beyinlerini de karşılaştırdı. Erkek sinekler sadece nektarla beslendikleri ve koku alma duyusunu kullanarak insanları bulanlar dişiler olduğu için erkek bireylerin koku alma duyusunun ilkel olduğu düşünülüyordu. Ancak inceleme sonucunda erkek beynindeki koku alma bölgelerinin dişilerinki ile aynı gelişmişlikte olduğu, sadece erkeklerin nöron sayısının az olduğu anlaşıldı. Yani erkekler de dişilerin aldığı kokuların tamamını alabiliyor; sadece daha hafif algılıyorlar.

Araştırmacıların bundan sonraki planları arasında, sivrisineklerin bu üç farklı koku almaçlarının nasıl birbirleri ile etkileşerek davranışları etkilediklerini anlamak var. Örneğin niçin laktik asit tek başına sivrisineklere hiç çekici gelmiyorken, karbon dioksitle karıştığından karşı konulmaz bir cazibesi oluyor? Potter ilerleyen günlerde bu gibi soruları yanıtlamayı umduklarını belirtiyor.


Kaynak: Phys.org, “Novel study identifies an area of the mosquito brain that mixes taste and smell
< http://phys.org/news/2016-10-area-mosquito-brain.html >

İlgili Makale:Olena Riabinina et al, Organization of olfactory centres in the malaria mosquito Anopheles gambiae, Nature Communications (2016). DOI: 10.1038/NCOMMS13010


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv