Descubren un mecanismo sensorial que permite a los mosquitos detectar repelentes naturales

Los aceites esenciales de plantas contienen sustancias que actúan como repelentes de mosquitos y se emplean en productos destinados a reducir el riesgo de picaduras y transmisión de enfermedades. Aunque se reconoce su eficacia, los mecanismos que explican cómo estos compuestos afectan el comportamiento de los insectos todavía no estaban definidos con claridad.

Un estudio publicado en Nature Communications reveló la respuesta. El documento describe el proceso sensorial que permite a los mosquitos detectar y evitar el borneol, un compuesto presente en varias especies vegetales. Equipos de investigación demostraron que un receptor olfativo específico permite esa reacción de rechazo, lo que aporta una base científica para diseñar repelentes más efectivos.

El canal sensorial de los mosquitos para compuestos repelentes

El estudio muestra que ciertas especies de mosquitos, como Aedes aegypti y Aedes albopictus (transmisores de enfermedades como dengue, zika, chikungunya y fiebre amarilla), cuentan con un mecanismo específico para detectar compuestos vegetales como el borneol.

Los investigadores identificaron un receptor llamado OR49, ubicado en una neurona de una estructura sensorial del mosquito conocida como palpo maxilar. Se trata de un apéndice situado cerca de la boca que cumple funciones de detección de olores. Al detectar el borneol, envía una señal al cerebro del insecto, lo que genera una reacción de rechazo.

Las pruebas realizadas por el equipo demostraron que, al eliminar el receptor Or49 mediante una modificación genética, los mosquitos dejan de responder al borneol y muestran una menor tendencia a evitarlo cuando buscan alimentarse de seres humanos. Según lo explicado en el artículo científico, “las hembras de mosquito (que son las que pican) detectan el borneol a través de un canal sensorial especializado, diferente de aquellos que median la atracción hacia señales humanas”.

Las pruebas en distintas especies muestran que el receptor OR49 reacciona mucho más ante el borneol que frente a otros compuestos vegetales de características similares. Incluso con leves cambios en la estructura de la sustancia analizada, el sensor mantiene una respuesta marcada, lo que confirma su afinidad y precisión.

Por otro lado, se comprobó que no todos los mosquitos pueden percibir el borneol de la misma manera. En especies como Anopheles gambiae, responsables de transmitir la malaria, la neurona equivalente usa otro receptor distinto, llamado OR28, que no permite detectar el borneol. Esto explica por qué solo determinados tipos de mosquitos muestran este comportamiento de rechazo ante ciertos repelentes vegetales.

Estrategias experimentales y validación genética

El gen Or49 contiene la información genética necesaria para que el mosquito produzca el receptor OR49, una proteína ubicada en sus células sensoriales. Mientras el gen actúa como una instrucción dentro del ADN, el receptor es la estructura concreta que detecta el borneol y desencadena la reacción de rechazo ante este compuesto.

Para entender mejor la función del receptor OR49, los investigadores midieron la reacción de diferentes especies de mosquitos ante el borneol. En algunos como Aedes aegypti y Aedes albopictus, detectaron una respuesta eléctrica clara en sus órganos sensoriales, mientras que en Anopheles gambiae, que no posee el gen Or49, no se observó reacción alguna.

El equipo fue más allá y, mediante técnicas de edición genética, creó una variedad de Aedes aegypti sin el gen Or49. Estos mosquitos modificados no mostraron actividad neuronal frente al borneol y apenas evitaron el contacto con este compuesto en las pruebas de comportamiento.

Los científicos también analizaron el cerebro de los mosquitos con técnicas que permiten visualizar la activación de distintas áreas ante ciertos olores. Descubrieron que el borneol solo estimula una región específica sin afectar otras zonas que reconocen sustancias importantes para el insecto.

Por último, en pruebas donde mosquitos hembras tenían acceso a una mano humana en una jaula, las normales evitaron la zona tratada con borneol en un 54%. En cambio, las que carecían del receptor Or49 solo redujeron sus visitas en un 25%. El artículo resalta que “el efecto repelente del borneol se observó principalmente en los primeros tres minutos del experimento”.

Potencial de los hallazgos para el desarrollo de repelentes

El hallazgo de una vía sensorial exclusiva para compuestos como el borneol en ciertos mosquitos abre nuevas posibilidades para crear repelentes más efectivos. Según los autores, “los resultados ofrecen un marco mecanicista para comprender cómo los volátiles vegetales influyen en el comportamiento del mosquito y abren la puerta al diseño racional de repelentes olfativos de nueva generación”.

“Dado que la repelencia del receptor Or49 es tan potente, podríamos identificar otros olores volátiles que activan el mismo receptor para alejar a los mosquitos de las personas. Los nuevos compuestos podrían ser más fáciles y económicos de producir, o más seguros y aceptables para el olfato humano que las formulaciones repelentes existentes”, afirmó Jason Pitts, profesor de biología en la Universidad de Baylor y autor del estudio.

La capacidad del receptor OR49 para detectar el borneol con tanta precisión permite buscar nuevas sustancias similares que puedan usarse en productos para proteger la salud pública. El estudio también indica que parte de la eficacia de aceites esenciales muy usados, como el del árbol de alcanfor, se debe a este mecanismo de detección.

Además, el borneol no siempre produce el mismo efecto: puede ahuyentar a las hembras en busca de alimento, pero atraerlas cuando buscan un lugar para depositar sus huevos. Los investigadores consideran que este conocimiento permitirá desarrollar mezclas más precisas para repeler mosquitos o para usarlas en trampas, ayudando a reforzar las estrategias de prevención y control.

“El conocimiento adquirido en estos estudios servirá de base para estudios similares con mosquitos que transmiten la malaria, además de otros insectos que pican y que siguen teniendo efectos negativos sobre el desarrollo humano a escala global”, concluyó Pitts.