Bazı sivrisinekler vücutlarımızın meydana getirdiği ısıyı, karbondioksidi ve vücut kokusunu algılayarak avlarını buluyor gibi görünüyor. Görüntü: Deposit Photos

Bu böceklerin gözleri iyi görmediğinden, konaklarını koklamak için başka bir ipucu kombinasyonuna bel bağlıyorlar.

Sivrisinekler, emecek kan bularak hastalık yayabilme konusundaki inanılmaz kabiliyetleri yüzünden dünyanın en ölümcül hayvanları arasında. Bilim insanlarından oluşan bir araştırma takımı ise sivrisineklerin, kızılötesi tespit kabiliyetleriyle ısımızı algılayabiliyor olabileceklerini keşfetmiş. İnsan cildiyle hemen hemen aynı sıcaklıktaki bir kaynaktan çıkan kızılötesi ışınım, sivrisineklerin arayabileceği konak sayısını iki katına çıkarabilir. Araştırmacıların deneylerinde kullandıkları sivrisinekler, sadece vücut kokusu ve karbondioksit (CO₂) bulunan kaynaklardan ziyade çoğunlukla vücut ısısının bulunduğu kaynağa gitmiş. Nefesimizle verdiğimiz karbondioksidi koklayabildiklerini zaten biliyorduk. Fakat yeni araştırmada elde edilen bulgular, sivrisineklerin insan avlarını takip etmelerine yardımcı olan bir diğer aracı ortaya çıkarıyor. Keşif, Çarşamba günü Nature bülteninde yayımlanan bir çalışmada anlatılıyor.

Santa Barbara – California Üniversitesinde (UCSB) çalışan makale eş yazarı ve moleküler biyolog Nicolas DeBeaubien, “İncelediğimiz sivrisinek Aedes aegypti, insan konaklarını bulmada sıra dışı bir beceriye sahip” diyor bir açıklamada. “Son bulgular, bunu nasıl başardıklarına yeni bir ışık tutuyor.”

Kanı koklamak

Aedes aegypti sivrisinek türünün her yıl 100.000’ü aşkın Zika, sarı humma, dang humması ve daha fazla hastalığa yol açan virüsleri yaydığı biliniyor. Anopheles gambiae, sıtmaya sebep olan paraziti yayıyor. Dünya Sağlık Örgütünden yapılan tahminlere göre sadece sıtma, her yıl 400.000’den fazla ölüme sebep oluyor.

Erkek sivrisinekler zararsızken, dişiler yumurtalarının gelişimi için kana ihtiyaç duyuyor. Bilim insanları zaman ve emeklerini 100 yıldır sivrisineklerin konaklarını nasıl bulduklarını belirlemeye ayırıyor. Görünüşe göre bu böceklerin bel bağladığı tek bir ipucu yok. Aslında farklı duyularıyla çeşitli uzaklıklardan topladıkları çevresel bilgiyi birleştiriyorlar.

UCSB’de doktora sonrası öğrenci olan makale eş yazarı Avinash Chandel, “Bunlar arasında verdiğimiz nefesten gelen CO₂, kokular, görme kabiliyeti, cildimizden yayılan ısı [ısıyayım] ve vücutlarımızdan çıkan nem de var” diyor bir açıklamada. “Fakat bu ipuçlarının her birinde kısıtlamalar var.”

Sivrisineklerin gözleri iyi görmüyor. Ayrıca insan konaklarının hızlı hareket etmesi ve hatta kuvvetli bir rüzgar, yaptıkları takibe sekte vurabiliyor. Yeni çalışmayı yürüten ekip, sivrisineklerin aslında daha güvenilir yönsel bir ipucu belirleyip belirleyemediklerini merak etmiş.

Biraz ısı eklemek

Sivrisinekler yaklaşık 10 cm’lik mesafeden cildimizden yükselen ısıyı tespit edebilirken, kondukları zaman da cilt sıcaklığımızı doğrudan algılayabiliyorlar. Bu iki duyu, üç tip ısı aktarımının ikisine karşılık geliyor. Bunlardan biri ısının hava gibi bir ortamla taşındığı ısıyayım (konveksiyon) iken, diğeri de kondüksiyon veya doğrudan dokunma yoluyla ısı.

Isıdan çıkan enerji, elektromanyetik dalgalara dönüştürüldüğünde daha uzun mesafeler de kat edebiliyor. Bu ısı genellikle ışık tayfının kızılötesi (IR) tayfında duran dalgalara dönüştürülüyor. Bu IR dalgaları sonrasında üzerine kondukları şeyi ısıtabiliyorlar. Çıngıraklı yılanların da içinde bulunduğu bazı hayvanlar, sıcak avlardan çıkan ısıl IR’yi algılayabiliyor.

Araştırma takımı Aedes aegypti‘nin de IR tespit kabiliyeti olup olmadığını test etmek üzere dişi sivrisinekleri bir kafese koymuş ve iki ayrı bölgedeki konak arama faaliyetlerini ölçmüşler. Her bir bölgede insan kokuları ve insanların nefesle verdiği yoğunluğa denk ölçüde CO₂ varmış. Bu bölgelerden birinde ayrıca cilt sıcaklığındaki bir kaynaktan çıkan IR de varmış. Kondüksiyon ve konveksiyon yoluyla ısı alışverişinin önlenmesi için kaynak, bir bariyer yoluyla odadan ayrılmış. Araştırma takımı sonrasında kaç sivrisineğin kafeslerin etrafında sanki bir damar arıyorlarmış gibi yoklama yaptığını saymış.

İnsan cildiyle hemen hemen aynı sıcaklıkta olan bir kaynaktan ısıl IR ilave edilmesi (33,8 derece Celsius), böceklerin konak arama faaliyetini iki katına çıkarmış. Araştırma takımı, IR’nin yaklaşık 76 cm mesafeye kadar etkili kaldığını keşfetmiş.

“Bu çalışmada beni en çok şaşırtan şey, IR’nin ne kadar güçlü bir ipucu haline geldiğiydi” diyor DeBeaubien. “Tüm parametleri doğru ayarladıktan sonra, sonuçlar inkar edilemeyecek derecede netti.”

TRPA1, sivrisineğin IR algılama mesafesini etkili bir şekilde 76 cm’ye kadar çıkarıyor.

Araştırma takımı sivrisineklerin bu ısıyı algılayabildiklerini belirlemenin yanında, sivrisineklerin bunu yaparken vücutlarının hangi bölümünü ve hangi biyokimyasalları kullandığını da bulmuş. Her bir sivrisinek anteninin ucunda, ışınımı algılamaya güzel uyum sağlamış ‘çukurdaki çivi’ yapıları var. Çukur, çiviyi kondüktif ve konvektif ısıdan koruyarak çalışıyor. Böylelikle büyük oranda yönsel olan IR ışınımı yapıya girip onu ısıtabiliyor. Sivrisinek daha sonra ısıya karşı hassas olan TRPA1 proteinini kullanıyor. Bu protein, kızılötesi ışınımı tespit etmede bir sıcaklık algılayıcısı gibi çalışıyor.

Kaynak ve yazının devamını okumak için tıklayın : https://popsci.com.tr/sivrisinekler-vucut-isimizi-algilayabiliyor/

Bu konuk yazısında Mae Staples , balık derisinin yara iyileşmesinin anahtarı olabileceğini ele alıyor.

Elinizde bir kesik mi var? İlaç dolabındaki bir bandaj kutusuna veya bir rulo gazlı beze uzanmanız olasıdır. Peki ya o yarayı kapatmak için biraz balık derisi proteini ne olacak? Kulağa Küçük Deniz Kızı’ndan fırlamış bir çare gibi gelebilir , ancak aslında Çin’deki araştırmacılar yakın zamanda Tilapia balığından elde edilen kolajenin sıçanlarda yara iyileşmesini önemli ölçüde hızlandırdığını keşfettiler. Zhou ve arkadaşları

yara iyileşmesi denizine dalmadan önce bile , kolajenin cilt yenilenmesini desteklemek için kullanımı iyi biliniyordu. Kolajen, insan vücudundaki bağ dokularındaki ana yapısal proteinlerden biridir. Domuz ve inek kolajen proteinleri geçmişte yara iyileşmesini başarıyla desteklemek için kullanılmıştır, ancak bu memeli türlerinden hastalık etkenlerinin bulaşma riski, tıbbi alanda daha geniş uygulamaları engellemektedir. İşte balık derisi tam da burada devreye giriyor. Balıkları etkileyen hastalıklar ve bakteriler çoğu insan patojeninden farklıdır ve balık derisi de bandaj üretimi için ucuz ve kolayca bulunabilen bir malzemedir. Balık derisi kolajeninin çok yönlülüğünü göz önünde bulundurarak, araştırmacılar proteinin mükemmel bir termo-stabiliteye ve çekme mukavemetine sahip olduğunu belirttiler. Bu, bandajın cilde yapışmasını ve vücut hareketlerine uyum sağlamasını sağlar. Ek olarak, Tilapia kolajeninin, cilt yara iyileşmesi ve bağışıklık tepkisi için önemli olan iki hücre türünden biri olan keratinositlerin in vitro büyümesini desteklediği gösterilmiştir. İkinci hücre türü dermal fibroblastlar olarak bilinir. Bu hücrelerin yara bölgesine göçü, epitel hücre bölünmesini artırmaya yardımcı olur ve dermal fibroblastlar ayrıca yara iyileşmesini desteklemek için sitokin sinyalleri salgılar.

Zhou ve arkadaşları deneylerine kimyasal saflaştırma yöntemleriyle Tilapia derisinden kolajen çıkararak başladılar. Daha sonra proteini bir kolajen “süngeri” olarak adlandırılan bir nanofiber matrise dönüştürdüler. Araştırmacılar, yapı analizi ve gen dizilimi yoluyla kolajenin yüksek bir denatürasyon sıcaklığına sahip olduğunu ve böylece çevresel dalgalanmalar altında bile benzersiz üçlü sarmal şeklini koruduğunu kaydettiler. Bu veriler, insan derisinin sıcaklığı değişebildiğinden, kolajen bazlı Band-Aid’lerin tıbbi uygulamaları için umut vericidir. Farklı cilt koşullarına uyum sağlayabilen ve yine de yerinde kalabilen bir malzeme, bandaj tasarımının ayrılmaz bir parçasıdır.

Kolajen matrisinin deride kalabileceğini belirledikten sonra, Zhou ve arkadaşları dikkatlerini yabancı protein tarafından teşvik edilen bağışıklık tepkisine odakladılar. Önceki çalışmalarda, sığır kolajeni insan derisine uygulandığında aşırı duyarlılığa ve bazı hastalarda antikor seviyelerinin artmasına neden olmuştur. Tilapia kolajeninin bağışıklık özellikleri bu çalışmadan önce hiç test edilmemişti.

Dalak, insan vücudundaki en büyük bağışıklık organlarından biridir ve ayrıca B ve T lenfositleri içerir. Bu özel bağışıklık hücreleri yabancı antijenleri veya “işgalcileri” tanır ve hızlı bir hücresel tepkiyi aracılık eder. Bu bağışıklık özellikleri nedeniyle, araştırmacılar Tilapia kolajenine karşı bağışıklık tepkisini test etmek için sıçanlardan alınan dalak hücre kültürlerini kullandılar. İn vitro teknikleri, fark edilebilir bir bağışıklık tepkisinin tetiklenmediğini gösterdi. B ve T lenfositleri, kolajen süngeri eklendiğinde bile normal seviyelerde kaldı.

Balık derisinin hücre kültürlerinde umut verici sonuçlar vermesiyle, Zhou ve arkadaşları daha sonra canlı hayvan deneylerine yöneldi. Bandajlar tıbbi bir bağlamda insanlarda kullanılacağından, canlı organizmalarda farklı bir bağışıklık tepkisi üretilip üretilmediğini görmek istediler. Bu, araştırmacıların yara iyileşirken hiçbir zararlı küçük molekülün sinir sistemine girmediğinden emin olmak için canlı dokulardaki kolajen süngerinin bozulmasını incelemelerine olanak tanıdı.

Kaynak ve yazının devamını okumak için linke tıklayın: https://www.nature.com/scitable/blog/student-voices/fish_skin_bandaids_a_natural/