ツェツェバエは、サハラ以南のアフリカで、アフリカ睡眠病やナガナなどの病気を媒介する寄生虫を運ぶことが知られている。
イェール大学の研究者らは、新たなツェツェバエのフェロモンであるメチルパルミトレイン酸メチル(MPO)を特定した。このフェロモンはオスのツェツェバエを引き寄せ、その場で動けなくさせる。
MPOは宿主の臭いと組み合わせて用いることで、ツェツェバエのわなの性能を高め、病気の拡散を遅らせられる可能性がある。
研究チームは現在、ケニアの共同研究者とともに、MPOが実験室だけでなく、実際の現場のわなにおいても有効かどうかを検証している。
新たに特定されたツェツェバエのフェロモンは、この昆虫がどのようにコミュニケーションを取っているかについて新たな知見をもたらし、病気の拡散抑制に役立つ可能性がある。
ツェツェバエは吸血性の昆虫で、サハラ以南のアフリカの広い地域で、人と動物の双方に病気を広める。
ツェツェバエは、アフリカトリパノソーマと呼ばれる寄生虫を運ぶことが知られている。この昆虫が人や動物を刺すと、これらの寄生虫を伝播させ、次のような病気を広げる:アフリカ睡眠病。これは人間にとって致死的となりうる病気である。また、ナガナは家畜やその他の動物に影響を及ぼす病気である。
「アフリカ睡眠病は治療が難しい恐ろしい病気です。私たちの免疫系はトリパノソーマを排除するのに苦労しますし、それを殺すために手元にある薬の多くは毒性があります」と、イェール大学で分子・細胞・発生生物学の教授を務め、今回の研究の責任著者であるジョン・カールソン氏は語る。「また、家畜に影響を及ぼすナガナは、この地域に深刻な経済的影響をもたらしてきました」
さらに、気候変動により、ツェツェバエが生息できる地域が拡大すると予測されていることから、今後数年間でこれらの病気の影響を受ける人や動物は増えると見込まれている。
ツェツェバエの拡散を抑制する方策の一つとして特定されているのが、ツェツェバエ自身のフェロモンを利用する方法である。特に、直接接触ではなく距離を介して作用する揮発性フェロモンを用いて、この昆虫を誘引し捕獲するというものだ。
この目的に用いられうる揮発性フェロモンを特定するため、研究者らはツェツェバエ(種は G. morsitans)を採集し、液体の中に入れて、放出している可能性のある化学物質を回収した。その後、抽出液をガスクロマトグラフ質量分析計にかけた。この装置は、混合試料の中から特定の化合物を同定することができる。
研究者らは、これまで報告されたことのない化学物質をいくつか見つけた。そのうち3種類はツェツェバエに反応を引き起こした。特に、メチルパルミトレイン酸メチル(MPO)という化学物質が最も強い効果を示した。
具体的には、カールソン氏の研究室のポスドク研究員であり、筆頭著者でもあるシマー・エブラヒム氏が主導した一連の実験で、研究者らはMPOがオスのツェツェバエを引き寄せ、動きを止めてしばらくその場にとどまらせ、また、性的誘引物質として作用することを明らかにした。MPOを含む液体を一滴垂らすと、ハエに似せただけの糸の結び目や、通常は関わることのない別種のツェツェバエのメスにも、オスのツェツェバエが引き寄せられた。
MPOがどのように行動に影響を与えるのかをより詳しく理解するため、研究者らは次に、ハエの触角にあるニューロンがMPOに反応するかどうかを検証した。実際、触角上の嗅覚ニューロンの一部分集団を特定し、それらはフェロモンにさらされると発火頻度が上昇することが分かった。
研究者らによれば、これらの知見は、MPOがツェツェバエを引き寄せる物質であることを示しており、したがって、病気の拡散を抑制するのに役立つ可能性がある。
現在、ツェツェバエの個体数を抑制する最も有効な方法は、ハエが好んで吸血する動物の臭いを利用したわなである。
「今回、宿主の臭いと組み合わせて使えるこのフェロモンを発見しました」とカールソン氏は語る。「特にMPOは、ハエを引き寄せるだけでなく、その場で動きを止めさせる効果があるため重要です」
動物の臭いは、ツェツェバエを遠距離から引き寄せるという利点があるが、急速に薄れやすい。MPOは短距離で作用するが、より長期間にわたって効果が持続するとカールソン氏は付け加える。
「ツェツェバエとそれが媒介する病気への対策において、MPOは道具箱の中のもう一つの有用な道具になりうるでしょう」と氏は語る。
研究チームは現在、ケニアの共同研究者とともに、MPOが実験室だけでなく、実際の現場のわなにおいても有効かどうかを検証している。
加えて研究者らは、トリパノソーマに感染したツェツェバエが、まったく異なる一群の化学物質を放出する原因を解明し、それがハエのコミュニケーションにどのように影響するかを明らかにしたいと考えている。この化学物質群も今回の研究で特定されたものである。
本研究は学術誌『Science』に掲載されている。

