Peneliti Virginia Tech sedang mempelajari bagaimana kurang tidur mempengaruhi kemampuan nyamuk untuk menyebarkan penyakit

Nyamuk berukuran kecil tetapi kuat dengan gigitannya yang mengganggu, mereka sering dianggap sebagai hewan paling mematikan di bumi. Itu karena Organisasi Kesehatan Dunia memperkirakan 725.000 orang meninggal setiap tahun karena penyakit yang dibawa nyamuk. Banyak dari penyakit ini, seperti virus West Nile dan demam kuning, baru-baru ini muncul kembali dan menyebabkan krisis kesehatan masyarakat.

Untuk memerangi bahaya mematikan ini, seorang profesor di Fakultas Pertanian dan Ilmu Kehidupan Virginia Tech mencari keadaan relaksasi yang merupakan bagian integral dari serangga dan manusia.

Clement Winegger, asisten profesor di Departemen Biokimia, menerima hibah dua tahun sebesar $ 430.000 dalam R21 dari National Institutes of Health untuk meneliti kebiasaan tidur nyamuk dengan gagasan bahwa jika manusia yang kurang tidur memiliki masalah kinerja, mereka mungkin kurang tidur. . Nyamuk juga begitu.

Goyang tidur dan pelajari hasilnya

Tidur malam yang baik atau buruk dapat menentukan hari seseorang, dan hal yang sama berlaku untuk nyamuk. Pada manusia, istirahat malam yang baik meningkatkan daya ingat, kesehatan kekebalan, tingkat energi, dan banyak fungsi lain yang berkontribusi pada kesejahteraan umum.

Sayangnya, tidur nyenyak sama-sama bermanfaat untuk tugas nyamuk. Semakin banyak mereka tidur, semakin besar kemungkinan mereka mengalami tinitus dan gigitan serta menyebarkan penyakit. Untungnya, nyamuk yang kurang tidur sama menyedihkannya dengan manusia yang kurang tidur yang mereka buru.

Sebagian besar nyamuk penyebar penyakit ditemukan di kota-kota, di mana populasi, kebisingan dan suara paling ramai. Tetapi bahkan dalam hiruk pikuk kehidupan kota, nyamuk, seperti serangga lainnya, menemukan waktu untuk tidur. Secara ilmiah, kata Vinoger, mereka mencapai kondisi seperti tidur ketika mereka mendarat, mengendurkan anggota tubuh mereka, dan tetap tidak bergerak untuk waktu yang lama.

Studi Vinauger menunjukkan bahwa ketika kondisi tidur ini terganggu – nyamuk dicegah untuk mendarat dan beristirahat – mereka menunjukkan tanda-tanda kelelahan, mirip dengan manusia.

Katakanlah Anda keluar sangat larut pada Sabtu malam. Anda merasa sengsara pada hari Minggu dan membutuhkan lebih banyak tidur untuk pulih. Nyamuk melakukan hal yang sama ketika mereka tidak tidur nyenyak. Keesokan harinya, mereka akan sangat buruk dalam membuat keputusan.”

Clément Vinauger, Asisten Profesor, Departemen Biokimia, Virginia Tech

Keputusan penting seperti kapan dan di mana menemukan inang manusia.

Hibah penelitian NIH kepada Vinauger dan peneliti utama Joshua Benoit dari University of Cincinnati akan memperluas penelitian ini dengan dua tujuan: untuk mengkarakterisasi apa yang terjadi di dalam otak nyamuk ketika mereka tidur dan untuk menentukan konsekuensi dari merampasnya.

Vinauger merekrut Shajaesza Diggs, seorang mahasiswa master, dan Nicole Wynne, seorang Ph.D. Seorang kandidat untuk membantunya di dalam laboratoriumnya di Steger Hall.

“Kami memiliki pengaturan yang baik di lab di sini di Virginia Tech di mana kami dapat merekam aktivitas listrik neuron di otak nyamuk saat mereka tidur, sehingga kami dapat menilai bagaimana tidur memengaruhi cara kerja otak,” katanya. “Kami juga akan melarang nyamuk tidur dan menguji kemampuan mereka untuk menularkan virus dan melihat bagaimana hal itu mempengaruhi mereka.”

Clement Winegger, asisten profesor di Departemen Biokimia, menerima hibah dua tahun sebesar $ 430.000 dalam R21 dari National Institutes of Health untuk meneliti kebiasaan tidur nyamuk dengan gagasan bahwa jika manusia yang kurang tidur memiliki masalah kinerja, mereka mungkin kurang tidur. . Nyamuk juga melakukannya. Fotografi oleh Luke Hayes untuk Virginia Tech.

Vinauger bekerja sama dengan tim dari University of Cincinnati dalam penelitian ini, yang pertama dari jenisnya untuk mempelajari bagaimana kurang tidur mempengaruhi kemampuan nyamuk untuk menemukan inang manusia atau bahkan menghentikan kemampuannya untuk menyebarkan penyakit.

“Orang-orang di seluruh dunia menderita dan sekarat karena penyakit ini, dan dengan perubahan iklim, situasinya semakin buruk,” kata Vinoger. “Bagi saya, ini adalah bukti paling jelas bahwa kita perlu berpikir di luar kotak.”

Untuk menjaga nyamuk tetap terjaga di laboratorium, Benoit dan tim penelitinya mengembangkan sistem yang dapat diprogram yang menggetarkan wadah yang dikelilingi oleh nyamuk. Getaran diperkenalkan secara berkala, yang mencegah mereka tertidur.

Vinauger berharap penelitian ini akan mengungkapkan cara baru untuk memanipulasi lingkungan tempat nyamuk berkembang biak – di bagian pedesaan yang lembab di dunia seperti Afrika sub-Sahara atau kota-kota yang lebih dingin seperti New York City. Secara historis, ini adalah melalui penggunaan bahan kimia, seperti pestisida. Tetapi dengan meningkatnya kasus penyakit yang dibawa nyamuk, Wenoger mengatakan strategi baru diperlukan.

“Jika nyamuk bisa lepas dari strategi pengendalian kita, kita perlu menemukan strategi pengendalian baru, dan di situlah kreativitas muncul,” katanya. “Jika kita dapat lebih memahami betapa pentingnya tidur bagi nyamuk dan penularan penyakit, mungkin kita dapat mengidentifikasi target untuk menghalangi mereka tidur, atau memanipulasi dasar molekuler tidur mereka sehingga mereka kurang efisien dalam menemukan kita. Itu mungkin sesederhana itu. seperti mengubah frekuensi bola lampu di kota. Di daerah pedesaan. Lebih lanjut, Anda dapat menggunakan mesin white noise. Itu masih harus ditemukan atau ditemukan, tetapi langkah pertama adalah memahami, dan itulah yang ingin kami capai. “