Микробиота кожи отпугивает комаров

Укусы комаров не только вызывают дискомфорт. Комары переносят угрожающие жизни заболевания, такие как лихорадка денге, болезнь, вызванная вирусом Зика, и малярия. Природные репелленты работают недолго, а синтетические могут быть токсичными для человека и опасными для окружающей среды. Есть потребность в поиске новых альтернатив.

Комаров к человеку привлекают температура тела, выдыхаемый углекислый газ и летучие химические вещества на поверхности кожи. Некоторых людей комары кусают заметно реже, чем других. Вероятно, различия состоят именно в летучих метаболитах кожи, состав которых зависит в том числе от ее микробиома. Ранние работы уже проследили связь между микробиомом и привлекательностью человека для комаров, но конкретные бактерии и метаболические пути не были установлены. Исследователи из Китая подробнее проанализировали эти факторы.

Из 37 здоровых добровольца 22 были очень привлекательны для комаров, а 15 были малопривлекательными. Привлекательность для комаров не зависела от возраста, пола и индекса массы тела, но структуры микробиоты значительно различались между двумя группами. На уровне типа в привлекательной группе было больше Proteobacteria (65,49% против 27,65% в малопривлекательной группе) и меньше Firmicutes (10,93% против 65,57%). На уровне рода в привлекательной для комаров группе было меньше Bacillus (0,57% против 62,72%). В целом в привлекательной для комаров группе было выше микробное альфа-разнообразие.

Авторы проверили, сможет ли Bacillus spp. снизить привлекательность кожи для комаров, на макаках-крабоедах. Для этого на их кожу наносили B. licheniformis и B. paralicheniformis. Действительно, самки Ae. aegypti неохотно садились на обработанную кожу. Эффект регистрировался через 2, 5 и 8 дней. Заселение кожи Bacillus снижало альфа-разнообразие и относительное количество Staphylococcus epidermidis, Acinetobacter chengduensis и Comamonas testosteroni, ранее доминировавших (наличие S. epidermidis было связано с повышенной привлекательностью кожи для комаров).

Заселение кожи Bacillus влияло также на ее метаболом. При обработке B. licheniformis уровень 67 метаболитов повысился, а 12 — понизился; под действием B. paralicheniformis эти показатели составили 22 и 4. Анализ метаболических путей показал обогащение путями «метаболизм фенилаланина» и «биосинтез жирных кислот»

Опираясь на логику взаимосвязи «метаболический путь — продукт», авторы выявили 4 ключевых летучих органических соединения, образующихся в ходе основных метаболических путей: p-крезол, декановая кислота, 2-хлорэтилбензоат и N,N-дибутилформамид. Действительно, в группе, получавшей B. licheniformis, содержание p-крезола увеличилось в 2,15 раза, декановой кислоты — в 2,16 раза, N,N-дибутилформамида — в 2,25 раза, а 2-хлорэтилбензоата — в 29,6 раза. В группе B. paralicheniformis содержание p-крезола увеличилось в 2,93 раза, декановой кислоты — в 4,08 раза, N,N-дибутилформамида — в 2,30 раза, а 2-хлорэтилбензоата — в 5,55 раза.

Эти четыре соединения могли отпугивать комаров от кожи мышей; большие их концентрации имели более выраженный эффект. Дольше всего держалась на коже декановая кислота. p-крезол защищал от комаров менее 4 часов, остальные соединения — дольше.

Таким образом, бактерии, обитающие на коже, выступают в качестве активных биологических факторов, снижающих привлекательность человека для комаров. А средства, полученные на основе микробиоты кожи, могут расширить возможности стратегий борьбы с этими насекомыми.

Вирусы делают нас привлекательнее для комаров