Diethyltoluamide Memberi Manusia 'Jubah Tidak Terlihat' untuk Tangkis Gigitan Nyamuk
24 OCTOBER 2019Sejak penemuannya selama Perang Dunia Kedua untuk tentara yang ditempatkan di negara-negara di mana tingkat penularan malaria tinggi, para peneliti telah bekerja untuk menunjukkan dengan tepat bagaimana DEET atau diethyltoluamide sebenarnya mempengaruhi nyamuk.
Studi sebelumnya telah menganalisis struktur kimia penolak, mempelajari respons pada serangga yang lebih mudah diajak bekerja, seperti lalat buah, dan bereksperimen dengan reseptor aroma nyamuk rekayasa genetika yang tumbuh di dalam telur katak.
Namun, respons neurologis nyamuk Anopheles terhadap bahan aktif yang paling umum digunakan untuk menolak serangga itu sebagian besar tetap tidak diketahui karena secara langsung mempelajari neuron responsif aroma pada nyamuk itu sendiri yang secara teknis menantang dan pekerjaan padat karya.
Peneliti Johns Hopkins sekarang telah menerapkan teknik rekayasa genetika pada nyamuk Anopheles yang menularkan malaria, memungkinkan mereka untuk mengintip bagian dalam hidung serangga.
"Penolak adalah kelompok bau yang luar biasa yang dapat mencegah gigitan nyamuk, tetapi belum jelas bagaimana mereka bekerja. Dengan menggunakan nyamuk Anopheles yang baru dan direkayasa, kami akhirnya dapat mengajukan pertanyaan, Bagaimana bau neuron nyamuk." menanggapi bau penolak? " kata Christopher Potter, Ph.D., associate professor neuroscience di Departemen Neuroscience Solomon H. Snyder di Fakultas Kedokteran Universitas Johns Hopkins.
"Hasil kami dari nyamuk Anopheles mengejutkan kami. Kami menemukan bahwa neuron 'bau' nyamuk Anopheles tidak secara langsung menanggapi DEET atau penolak sintetis lainnya, tetapi sebaliknya penolak ini mencegah bau kulit manusia agar tidak dapat dideteksi oleh nyamuk. Dengan kata lain, penolak ini menutupi, atau menyembunyikan, bau kulit kita dari Anopheles. "
Penelitian kelompok ini diterbitkan 17 Oktober di Current Biology.
"Kami menemukan bahwa DEET berinteraksi dengan dan menutupi bahan kimia pada kulit kita daripada langsung mengusir nyamuk. Ini akan membantu kita mengembangkan penolak baru yang bekerja dengan cara yang sama," kata Ali Afify, Ph.D., postdoctoral fellow di Johns Hopkins University Fakultas Kedokteran dan penulis pertama di makalah ini.
Ketika para peneliti kemudian mengendus aroma yang bisa dideteksi oleh nyamuk, seperti bahan kimia yang membentuk aroma kulit manusia, pada antena serangga, molekul-molekul fluorescent yang direkayasa oleh kelompok untuk diekspresikan dalam antena akan menyalakan neuron dan menjadi direkam oleh kamera, menunjukkan bahwa hidung nyamuk mendeteksi sinyal.
Dengan menggunakan pengaturan pendeteksi bau ini, para peneliti menemukan bahwa aroma yang berbeda, termasuk penolak serangga kimia seperti DEET, penolak alami seperti serai, dan bahan kimia yang ditemukan dalam aroma manusia memiliki efek berbeda pada neuron.
Ketika para peneliti menghembuskan aroma DEET sendiri ke antena nyamuk, molekul-molekul fluoresen di dalam neuron nyamuk tidak menyala, suatu tanda bahwa nyamuk tidak bisa langsung "mencium" zat kimia tersebut. Ketika terpapar bahan kimia yang dikenal sebagai aroma manusia, neuron-neuron "menyala seperti pohon Natal," kata Potter. Dan terutama, ketika aroma manusia dicampur dengan DEET, mensimulasikan efek penerapan repellant pada kulit, respon neuronal terhadap campuran dihancurkan, menghasilkan respons yang jauh lebih rendah. Sekitar 20 persen kekuatan respons terhadap aroma manusia saja.
Dengan mencari tahu mengapa hal ini terjadi, para peneliti mengukur jumlah molekul aroma di udara yang mencapai antena untuk mengetahui seberapa banyak 'bau' yang ada pada serangga untuk ditanggapi. Mereka menemukan bahwa ketika dikombinasikan dengan DEET, jumlah molekul aroma manusia di udara menurun hingga 15 persen dari jumlah sebelumnya. "Karena itu kami berpikir bahwa DEET menjebak aroma manusia dan mencegah mereka mencapai nyamuk," kata Afify.
Potter dan timnya mengatakan mereka menduga bahwa efek ini cukup untuk menutupi aroma manusia dan menjaga agar tidak mencapai detektor bau nyamuk.
Para peneliti memperingatkan bahwa penelitian mereka tidak membahas kemungkinan bahwa DEET dan bahan kimia serupa kemungkinan juga bertindak sebagai penolak kontak, mungkin menghalangi Anopheles melalui rasa atau sentuhan. Kelompok ini juga tidak melihat efek DEET pada spesies nyamuk lain — masalah yang menurut peneliti akan mereka atasi dalam percobaan di masa depan.
"Indera penciuman pada serangga sangat luar biasa dalam ragamnya, dan tentu saja mungkin jenis nyamuk lain seperti nyamuk Aedes, yang dapat menularkan Zika atau Demam Berdarah, mungkin sebenarnya dapat mendeteksi DEET. Pertanyaan kunci untuk ditangani adalah jadi jika deteksi ini dikaitkan dengan tolakan, atau jika itu dianggap hanya bau lain oleh nyamuk, "kata Potter.
Para peneliti mengatakan mereka juga berencana untuk mempelajari reseptor kimia spesifik di otak yang bertanggung jawab untuk mendeteksi bau alami seperti serai.
Nyamuk Anopheles adalah pembawa paling umum dari parasit penyebab malaria Plasmodium, yang menyebar dari orang ke orang melalui gigitan yang terinfeksi. Malaria menewaskan sekitar 435.000 orang pada tahun 2017, menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO).
Sumber: Trubus.id