Niets sexyer dan vleugelslag

Een nieuwe studie van de Universiteit van Californië, Santa Barbara onthult hoe cruciaal het gehoor is voor de voortplanting van muggen. Mannetjesmuggen raken opgewonden door het geluid van de vleugelslag van vrouwtjes, maar als ze dat niet kunnen horen, verdwijnt hun libido volledig. Door één gen – trpVa – uit te schakelen, maakten onderzoekers de muggen doof, wat hun interesse in paren totaal uitschakelde. Dit baanbrekende onderzoek biedt mogelijkheden voor betere bestrijding van muggensoorten zoals Aedes aegypti, die virussen zoals dengue en zika overbrengen.

De aantrekkingskracht van vleugelgeluid

Onder normale omstandigheden begint de paring van Aedes aegypti met het geluid van vleugels. Vrouwtjes slaan hun vleugels rond 500 Hz, wat mannetjes naar hen toe trekt en hun eigen vleugels tot 800 Hz laat zoemen. Een kort rendez-vous in de lucht volgt, waarna de muggen weer uiteen gaan. Een vrouwtje dat eenmaal succesvol heeft gepaard, zoekt geen nieuwe partner.

Door genetische aanpassing ontdekten onderzoekers echter dat het gehoor voor mannetjes essentieel is. In experimenten waar het trpVa-gen werd uitgeschakeld, waardoor muggen niet meer konden horen, vertoonden de mannetjes totaal geen interesse in de aanwezige vrouwtjes. Dit bevestigt dat gehoor de sleutel is voor hun paringsgedrag.

Een gen dat alles verandert

Het trpVa-gen is cruciaal voor het gehoor van de mug. Het team schakelde dit gen uit met de CRISPR-Cas9-methode, waardoor de muggen geen reactie meer vertoonden op geluid. Het trpVa-gen, dat gelinkt is aan het gehoor bij fruitvliegjes, komt tot expressie in het Johnston’s orgaan bij de antennes van muggen. Hier ligt het belangrijkste gehoorcentrum, dat essentiële signalen naar de hersenen stuurt.

In normale muggen is het Johnston’s orgaan overvol met neuronen die reageren op het vleugelgeluid van vrouwtjes. Mannetjes hebben zelfs twee keer zoveel gehoorneuronen als vrouwtjes, wat benadrukt hoe belangrijk dit zintuig voor hen is.

De strijd tegen ziektes door muggen

Door het gedrag van muggen beter te begrijpen, kunnen we wellicht nieuwe manieren vinden om ziektes te bestrijden. De Aedes aegypti verspreidt jaarlijks ziekten die miljoenen mensen treffen, waaronder dengue, zika en gele koorts. Een veelbelovende methode om muggenpopulaties te beperken is de Steriele-Insect-Techniek (SIT). Hierbij worden grote aantallen steriele mannetjes losgelaten, die met vrouwtjes paren zonder nakomelingen voort te brengen.

Voor SIT om echt effectief te zijn, moeten de steriele mannetjes echter kunnen concurreren met wilde mannetjes. Door gehoor of paringsgedrag via het trpVa-gen te manipuleren, zou de aantrekkingskracht van de steriele mannetjes vergroot kunnen worden. Dit zou het aantal succesvolle paringen met steriele mannetjes verhogen en de populatie van ziektedragende muggen aanzienlijk kunnen verminderen.

Een veelbelovende stap in muggensbestrijding

Dit onderzoek toont hoe een enkel gen verantwoordelijk is voor het paringsgedrag van mannetjesmuggen, wat mogelijkheden biedt voor gerichte muggensbestrijding. Het team van Montell werkt nu verder aan manieren om steriele mannetjes genetisch te verbeteren, zodat ze hun natuurlijke soortgenoten kunnen overtreffen. Zo hopen de onderzoekers een eenvoudige oplossing te vinden voor de complexe problemen van ziektedruk door muggen.

Bronmateriaal: PNAS neuroscience