Een team van onderzoekers onder leiding van wetenschappers van de Universiteit van Californië, Berkeley, heeft een fundamenteel verschil ontdekt tussen de manier waarop insecten en zoogdieren geuren detecteren. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Neuroscience, zouden kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe insectenwerende middelen en op geur gebaseerde methoden voor ongediertebestrijding.

Insecten gebruiken gespecialiseerde neuronen om feromonen te detecteren

Insecten hebben een sterk ontwikkeld reukvermogen, dat ze gebruiken om voedsel, partners en roofdieren te detecteren. Ze doen dit door gebruik te maken van gespecialiseerde neuronen die olfactorische receptorneuronen (ORN's) worden genoemd. Elke ORN brengt een enkel geurreceptoreiwit tot expressie, dat zich bindt aan een specifiek geurmolecuul. Wanneer een geurmolecuul zich aan een ORN bindt, activeert het een signaal dat naar de hersenen van het insect wordt verzonden.

Het insectenbrein bevat een gespecialiseerd gebied, de reukbol genaamd, dat verantwoordelijk is voor het verwerken van geurinformatie. De reukbol bevat een groot aantal glomeruli, dit zijn kleine clusters van neuronen die elk een specifieke geur verwerken. Wanneer een ORN een signaal naar de reukbol stuurt, maakt deze verbinding met een specifieke glomerulus. De glomerulus stuurt het signaal vervolgens naar het juiste deel van de hersenen, waar het wordt geïnterpreteerd.

Zoogdieren gebruiken een ander mechanisme om geuren te detecteren

In tegenstelling tot insecten gebruiken zoogdieren een ander mechanisme om geuren te detecteren. Zoogdieren hebben twee soorten ORN's:één type dat één geurreceptoreiwit tot expressie brengt, en een ander type dat meerdere geurreceptoreiwitten tot expressie brengt. Wanneer een geurmolecuul zich aan een ORN bindt, activeert het een signaal dat naar de reukbol wordt verzonden.

De reukbol bevat een groot aantal mitraliscellen, dit zijn neuronen die verbinding maken met ORN's. Elke mitraliscel is verbonden met een specifieke groep ORN's en is verantwoordelijk voor het doorgeven van de geurinformatie van die ORN's naar de hersenen. De hersenen interpreteren vervolgens de geurinformatie en nemen beslissingen over hoe te reageren.

Het verschil tussen de geur van insecten en zoogdieren kan leiden tot nieuwe methoden voor ongediertebestrijding

Het fundamentele verschil tussen de manier waarop insecten en zoogdieren geuren detecteren, zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe insectenwerende middelen en op geur gebaseerde methoden voor ongediertebestrijding. Wetenschappers zouden bijvoorbeeld insectenwerende middelen kunnen ontwerpen die zich richten op de ORN's van insecten, maar niet op die van zoogdieren. Hierdoor kunnen ze insecten afstoten zonder andere dieren schade toe te brengen.

De onderzoekers van UC Berkeley werken momenteel aan de ontwikkeling van nieuwe insectenwerende middelen en op geur gebaseerde methoden voor ongediertebestrijding op basis van hun bevindingen. Ze hopen dat hun onderzoek zal leiden tot effectievere en milieuvriendelijkere manieren om ongedierte te bestrijden.