Bagaimana Nyamuk Mendeteksi Darah Manusia?

Nyamuk yang sedang menghisap darah | Gambar oleh skeeze dari Pixabay

Nyamuk merupakan salah satu hewan paling mematikan bagi manusia karena kebiasaannya menghisap darah. Gigitan nyamuk mampu membunuh sekitar setengah juta orang setiap tahun melalui penyakit seperti malaria, demam berdarah dan demam kuning.

Umumnya, hewan secara aktif memperoleh energi dari nutrisi dalam makanan seperti protein dan karbohidrat, yang masing-masing dibedakan menurut rasanya yang gurih (umami) atau manis. Kedua kualitas rasa ini menandakan nilai gizi yang berbeda.

Kebutuhan makanan pada nyamuk sangat terkait dengan nilai gizi. Nyamuk penghisap darah bertahan hidup dengan mengosumsi nektar untuk energi metabolik, tetapi, mereka juga membutuhkan darah untuk perkembangan telur. Oleh karena itu, mereka harus mampu menyeleksi sumber makanan sesuai dengan kebutuhan mereka saat ini.

Nyamuk Aedes aegypti betina, misalnya, harus secara akurat membedakan antara darah dan nektar, karena deteksi setiap makanan akan memicu mekanisme khusus dengan pelengkap sensorik, ukuran makanan, target saluran pencernaan, dan metabolisme akhir yang berbeda.

Lalu, bagaimana nyamuk mampu mendeteksi darah manusia?

Dalam studi terbaru yang dipublikasikan di jurnal Neuron pada hari Senin, ilmuwan di AS telah menemukan senyawa dalam darah manusia yang menarik perhatian nyamuk dan cara mereka mendeteksinya.

Tim peneliti yang berasal dari Universitas Rockefeller di New York City telah melakukan Identifikasi menggunakan nyamuk betina yang dimodifikasi secara genetik, untuk melihat neuron mana yang aktif saat mereka menghisap darah.

Peneliti memanipulasi nyamuk dengan memberikan darah buatan yang terdiri dari campuran empat senyawa. Keempat senyawa ini meliputi glukosa, natrium klorida, natrium bikarbonat dan adenosine triphosphate (ATP), senyawa yang memberikan energi ke sel.

Tim dapat mengetahui kapan nyamuk berada dalam mode makan darah atau nektar, berdasarkan pada bagian mulut yang menyerupai jarum suntik, yang biasa digunakan untuk minum.

Selain itu, tanda fluoresen pada serangga yang dimodifikasi secara genetik akan bersinar ketika sel saraf diaktifkan. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk melacak sel saraf mana yang aktif ketika nyamuk diberi makanan yang berbeda.

Dengan menggunakan pencitraan kalsium pan-neuronal, peneliti menemukan bahwa darah dideteksi oleh empat kelas neuron stylet yang berbeda secara fungsional.

Masing-masing subtipe ini teridentifikasi berdasarkan respons neuronnya terhadap komponen darah tertentu, terkait dengan kualitas rasa yang beragam. Namun, dari beberapa subtipe ini, hanya satu yang diaktifkan oleh darah, baik darah asli maupun sintetis.

Stylet pada nyamuk betina adalah organ sensorik nonkonvensional yang sifat fungsionalnya kurang dipahami. Neuron ini peka terhadap banyak komponen darah sehingga dapat membentuk persepsi darah.

Peneliti menemukan bahwa neuron stylet lebih dikhususkan untuk mendeteksi darah dibandingkan nektar. Hal ini disebabkan karena neuron stylet tidak sensitif terhadap gula nektar, dan hanya merespons glukosa jika ada komponen darah tambahan. Mekanisme deteksi oleh neuron stylet ini terjadi pada tahap awal deteksi sensorik nyamuk.

Menurut Veronica Jove, salah satu peneliti utama dalam studi tersebut, jika nyamuk tidak dapat mendeteksi rasa darah, secara teori mereka tidak dapat menularkan penyakit.

Leslie Vosshall, yang mengepalai laboratorium di Howard Hughes Medical Institute, Universitas Rockefeller mengatakan, temuan ini dapat menjadi petunjuk dalam penemuan obat nyamuk oral yang akan mengganggu selera nyamuk terhadap darah.

Vosshall menambahkan bahwa mustahil untuk menentukan seperti apa rasa darah manusia bagi nyamuk, sama seperti bagaimana lebah madu menangkap spektrum ultraviolet bunga yang tidak terlihat oleh mata manusia, atau bagaimana kelelawar melihat melalui gelombang sonar yang tidak dapat kita dengar.

Sumber:

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(20)30719-4

https://www.independent.co.uk/news/science/mosquitoes-blood-human-bite-malaria-drug-research-us-scientists-b992100.html