Warum manche Menschen für Mücken besonders attraktiv sind

Frühere Studien hatten bereits gezeigt, dass manche Menschen Mücken stärker anziehen als andere. In der aktuellen Untersuchung verglichen Wissenschaftler um Kaylee Marrero, Florida International University, Miami, nun erstmals gleichzeitig die individuelle Attraktivität für drei relevante Vektorarten:

• Aedes aegypti, eine besonders stark an den Menschen angepasste Art und u.a. Überträger von Dengue, Zika und Gelbfieber
• Aedes albopictus, die Asiatische Tigermücke
• Culex quinquefasciatus, die u. a. das West-Nil-Virus übertragen kann

Deutliche Unterschiede zwischen den drei Arten

Die Forscher rekrutierten 119 Freiwillige. Für die Untersuchungen mit Ae. aegypti und Ae. albopictus hielten die Teilnehmer einen Unterarm in ein Olfaktometer. Am anderen Ende befanden sich weibliche Mücken. Cx. quinquefasciatus ist vor allem nachts aktiv. Deshalb sammelten die Wissenschaftler die Körpergerüche der Probanden auf Nylon­manschetten und testeten diese unter nächtlichen Lichtbedingungen. Am selben Tag entnahmen sie Proben zur Analyse der flüchtigen Verbindungen und des Hautmikrobioms.

Zwischen den drei Arten zeigten sich deutliche Unterschiede. Im Mittel ließen sich 89% der Aedes-aegypti-Mücken von den Probanden anlocken. Bei Ae. albopictus waren es 27%, bei Cx. quinquefasciatus 43%. Für Ae. aegypti zeigte sich zudem ein geringer Geschlechtsunterschied – die Mücken wurden signifikant stärker von Männern als von Frauen angezogen (91,5% vs. 87,4%). Für die beiden anderen Arten fand sich kein vergleichbarer Effekt.

Besonders auffällig waren die individuellen Präferenzen. Für jede Mückenart bestimmten die Forscher die 10% attraktivsten und die 10% unattraktivsten Teilnehmer. Dabei zeigte sich: Wer eine Art besonders stark anzog, war für die anderen meist nicht ebenso attraktiv. Kein Proband gehörte bei allen drei Arten gleichzeitig zu den attraktivsten 10%. Umgekehrt zählte auch niemand bei allen drei Arten zu den unattraktivsten Personen.

Was Wirte besonders anziehend macht

Die Präferenzen der drei Mückenarten stimmten nur wenig bzw. praktisch gar nicht miteinander überein. Jede Art scheint daher eine eigene "Signatur" eines besonders attraktiven Wirts zu besitzen. Die Analyse der flüchtigen Verbindungen stützt diese Annahme. Bestimmte Sub­stanzen gingen jeweils mit einer erhöhten Attraktivität für einzelne Mückenarten einher. Sulcaton, das bereits mit der Entwicklung der menschlichen Wirtspräferenz von Mücken in Verbindung gebracht wurde, kam z.B. bei Personen, die für Ae. albopictus besonders attraktiv waren, in höheren Mengen vor.

Einige Moleküle waren allerdings bei allen drei Arten mit einer hohen Attraktivität assoziiert. Dazu zählten Ethyl-2-methylbutanoat, (E)-2-Hexen-1-ol-Formiat und Alpha-Pinen. Andere Substanzen fanden sich dagegen häufiger bei Personen mit geringer Attraktivität.

Ein Teil dieser Geruchsunterschiede lässt sich durch das Hautmikrobiom erklären. Hautbakterien verstoffwechseln meist geruchlose Bestandteile von Schweiß und Talg. Dabei entstehen zahlreiche flüchtige Verbindungen. Bei den 119 Teilnehmern identifizierten die Forscher 246 verschiedene bakterielle Taxa. Nur eines davon kam bei allen Probanden vor. Das verdeutlicht die ausgeprägte interindividuelle Variabilität des Hautmikrobioms.

Auch hier unterschieden sich die Signaturen je nach Mückenart. Bakterien der Gattung Staphylococcus kamen z.B. bei Personen häufiger vor, die für Ae. aegypti besonders attraktiv waren. Bestimmte Pseudomonas-Arten fanden sich dagegen vermehrt bei wenig attraktiven Probanden. Für Ae. albopictus und Cx. quinquefasciatus fanden die Forscher weitere artspezifische Zusammenhänge.

Einige Gemeinsamkeiten gab es dennoch. Drei Bakterien – Corynebacterium kefirresidentii, Cutibacterium granulosum und Staphylococcus epidermidis – gehörten bei den für alle drei Mückenarten besonders attraktiven Personen zum Kernmikrobiom. In den Gruppen mit geringer Attraktivität fehlten sie dagegen im Kernmikrobiom. Möglicherweise tragen diese Bakterien somit zu einer Geruchssignatur bei, die einen besonders attraktiven Wirt kennzeichnet.

Interessante Perspektiven für die Prävention

Aus den Ergebnissen lässt sich jedoch noch nicht ableiten, wie hoch das individuelle Risiko für Mückenstiche anhand des Hautmikrobioms ist. Im Experiment untersuchten die Forscher jeweils die Attraktion gegenüber einer einzelnen Person. Sie prüften nicht, wie sich Mücken entscheiden, wenn mehrere Menschen gleichzeitig zur Auswahl stehen.

Bei Cx. quinquefasciatus kam zusätzlich ein methodischer Unterschied hinzu. Hier testeten die Wissenschaftler mit Körpergeruch imprägnierte Nylonmanschetten. Dieses Modell bildet die Anwesenheit eines lebenden Wirts nur eingeschränkt ab. Feldstudien müssen daher klären, welche biologische Bedeutung die beobachteten Zusammenhänge tatsächlich haben.

Die Autoren leiten aus den Ergebnissen ihrer Studie dennoch interessante Perspektiven für die Prävention ab. Wenn sich diejenigen Bakterien und Moleküle identifizieren lassen, die einen Menschen besonders attraktiv oder wenig attraktiv machen, könnten daraus neuartige Repellents entstehen. Denkbar wären auch Ansätze, die gezielt das Hautmikrobiom beeinflussen. Statt den menschlichen Geruch lediglich zu überdecken, könnte man dann möglicherweise die Bildung repellierender Substanzen fördern oder olfaktorische Lockreize reduzieren.