החומרים שמגינים עלינו מעקיצות

יתושים יכולים להיות מטרד של ממש, אבל לפעמים הם הרבה מעבר לזה – בארצות מסוימות הימנעות מעקיצת יתוש היא עניין של חיים ומוות, שכן זנים מסוימים מעבירים לבני אדם טפילים ומחלות כמו מלריה, זיקה, קדחת הנילוס המערבי ודלקת קרום המוח. לכן פיתוח של תכשירים דוחי יתושים חיוני כדי למנוע את התפשטות המחלות הללו באוכלוסייה ולהציל חיים.

מתקפה אווירית

לפני המצאת הכימיה הסינתטית, האמצעים העיקריים למנוע עקיצות של חרקים היו תמציות צמחים וחסמים פיזיים כמו כילות ורשתות. התמציות הנפוצות ששימשו למטרה זאת הופקו מעשב לימון, צמח הכסיה, ארז, לבנדר, אקליפטוס ועץ האזדרכת ההודית.

המניע העיקרי לחיפוש אחרי אמצעים חדשים להגנה מיתושים – או ליתר דיוק יתושות, כי רק הנקבות מוצצות דם מאנשים – היה מלחמת העולם השנייה. זירות הלחימה באוקיינוס השקט ובצפון אפריקה שרצו יתושים שהדביקו חיילים במחלות קטלניות שפגעו במאמץ המלחמתי. כל הצבאות הלוחמים בזירות הללו חיפשו פתרונות.

וכך, בשנים 1947-1942 נבדקו כ-6,000 כימיקלים שונים במטרה לזהות דוחה יתושים יעיל. במהלך החיפושים אכן התגלה חומר בשם DEET,  שמשמש עד היום כדוחה יתושים יעיל. מחקרים גילו תרכובות נוספות יעילות גם הן לדחיית יתושים, ולארסנל החומרים חדרו גם תרכובות כמו פיקרידין ו-IR3535. בנוסף התגלתה לאחרונה תרכובת טבעית יעילה המופקת משמן לימון האקליפטוס ונקראת Para-menthane-3,8-diol.

היתושה מוצאת את מקור המזון לפי חום הגוף ופליטה של פחמן דו-חמצני. יתושת אדס מוצצת דם | צילום: Shutterstock

לבלבל את היתושה

דוחי יתושים פועלים בדרכים מגוונות. חלקם משבשים את היכולת של היתוש לזהות אותנו או להתמצא במרחב, ואחרים קוטלים את היתוש שבא איתם במגע.

כדי להבין איך חומרים דוחי יתושים עושים את עבודתם צריך להבין איך היתושה מאתרת את הטרף שלה, כלומר אותנו. יתושה מזהה נוכחות של יונק על ידי חישת חום גופו וזיהוי של חומרים שמתנדפים מהעור והזיעה, כמו פחמן דו חמצני. הן "מריחות" את המטרה שלהן דרך אנטנות מיוחדות שנמצאות על ראשן. על האנטנות נמצאים עצבי הריח, שמורכבים מקולטנים מיוחדים שיכולים לקשור מולקולות ריח וכך ללמד את היתושה שיש לידה מטרה קרובה.

כל קולטן ריח כזה מורכב משני חלבונים שמחוברים זה לזה כמו שתי חתיכות לגו: חלבון אחד שנקרא Orco שאליו מצומד חלבון נוסף משתנה. אצל זבובים, לדוגמה, ה-Orco יכול להתחבר לאחד מתוך שישים חלבונים שונים במערכת הריח שלו. ההרכבים המשתנים של החלבונים מאפשרים לחרק לזהות מגוון רחב של מולקולות באוויר. מולקולת ריח שנעה באוויר נקשרת לחלבונים הללו וגורמת לתגובה חשמלית שמשודרת למוחה של היתושה ויכולה לעורר פעילות מוחית או לדכא אותה. כך סוגי ריח שונים יעוררו דפוסים שונים של פעילות עצבית.

במחקר שהתפרסם ב-2011 ניסו חוקרים מאוניברסיטת רוקפלר בניו יורק להבין איך משפיע DEET על מוחם של זבובים, שכן זבובים משתמשים במנגנונים בסיסיים דומים לזיהוי ריחות, והם נגישים יותר לניסויים. התברר שכאשר הזבובים נחשפו רק ל-DEET לא הייתה לו כל השפעה על פעילות קולטני הריח. עם זאת הוא השפיע על האופן שבו הקולטנים הגיבו לריחות אחרים.

1-octen-3-ol היא מולקולת אלכוהול שבני אדם מפרישים באדי הפה שלהם. יתושים יודעים לזהות את נוכחותה באוויר וכך להימשך אלינו. כשחשפו את הזבובים למולקולה הזאת, החוקרים שמו לב שהיא גרמה לעיכוב בפעולה של קולטן אחד והפעילה קולטן אחר. אבל כשחשפו אליה את הזבובים בנוכחות DEET, המסרים התהפכו. בעקבות זאת הקוד העצבי שהגיע למוח הזבוב השתבש. כלומר DEET לא מונע מהיתושים להריח, אלא פשוט לא מאפשר להן להבין מה הם מריחים.

מנגנון הפעולה של תרכובות אחרות עדיין אינו ידוע לגמרי. חוקרים משערים שרבות מהתרכובות פועלות גם הן על קולטני הריח של היתוש, אף על פי שמדובר בחומרים שונים מאוד זה מזה. הסיבה יכולה להיות נעוצה במגוון הגדול של הקומבינציות בקולטני הריח של היתושים.

חומרים מסוימים משפיעים על האופן שבו יתושים קולטים ריחות אחרים. תרסיס נגד יתושים | צילום: Shutterstock

אופן הדחייה

אפשר לחלק את החומרים דוחי היתושים לשתי קבוצות עיקריות: חומרים שדורשים מגע ישיר עם היתוש וכאלה שמספקים דחייה אזורית. תרכובות כמו DEET, פיקרידין ו-IR3535 נשארות על המשטח המטופל (למשל העור) ואינן מתנדפות במידה ניכרת לסביבה. כדי שיהיו יעילות, היתושים חייבים להתקרב לאדם שהשתמש בהן או ליצור מגע ישיר עם עורו. היעילות שלהם פוחתת בהדרגה כשהם נספגים בעור, כך שנדרשת מריחה חוזרת ותחזוקה.

הקבוצה השנייה של דוחי היתושים מורכבת מחומרים שמתנדפים לסביבה ויוצרים מרחב דוחה יתושים, כפי שעושים למשל נרות ריחניים ותכשירים שמתחברים לשקע החשמל בקיר ומפיצים ריח שאמור לדחות יתושים. המוצרים האלה מכילים בעיקר תרכובות טבעיות מן הצומח או תרכובות סינתטיות בשם פירטרואידים, הקרובות לפירטרין – חומר אורגני טבעי להדברת מזיקים.

במחקר שנעשה באוניברסיטת ניו מקסיקו השוו בין תכשירים שונים לדחיית יתושים ובחנו את יעילותם. לשם כך בנו מנהרת רוח ובתוכה קופסה שקופה שהכילה את היתושים, לידה ישב מתנדב במרחק של עד שלושה מטרים.

החוקרים מדדו את תנועות היתושים ביחס למתנדב בכמה מצבים: תחילה מדדו את תנועתם הטבעית כשלא נכח בקרבתם שום אדם. לשם השוואה בחנו לאחר מכן את התנהגותם כשהיה בקרבתם אדם שלא השתמש בשום תכשיר דוחה יתושים. לבסוף השוו את תנועות היתושים בשני המקרים האלה להתנהגותם כשהמתנדב השתמש בתכשירים שונים לדחיית יתושים, ובהם חמישה תרסיסים, חמישה תכשירי לבישה (צמיד, רמקול ומכשיר מפזר עשן), ונר ריחני אחד.

תוצאות המחקר העלו שרק תכשירים שהכילו את החומרים הפעילים מטופלותרין (סוג של פירטרואיד) בריכוז שעלה על 30 אחוז, PMD (שמן של לימון האקליפטוס) בריכוז של יותר מ-30 אחוז או DEET בריכוז של יותר מ-98 אחוז דחו יתושים במידה מובהקת לעומת מצבי הביקורת.

עמידות?

האם יתושים יכולים לפתח עמידות לחומרים שאמורים לדחות אותם? גילויו של זבוב עמיד מפני ההשפעה של DEET במעבדה עורר חוקרים לחשוב שאולי זה אפשרי. העמידות שנמצאה אצל הזבוב התאפשרה הודות למוטציה בגן שמקודד לחלבון Orco, וביטלה את ההשפעה המבלבלת של DEET. התגלו גם מוטציות בחלבונים אחרים של חישת ריח, אבל החוקרים לא יודעים אם מוטציות שכאלו מתרחשות ועוברות בתורשה גם באוכלוסיות של יתושים בטבע. עם זאת, דבר כזה בהחלט עשוי להתקיים בתיאוריה.

יש לזכור שיתושים משתמשים בקולטני ריח רבים, כך שסביר להניח שמוטציה בחלבון אחד לא תוכל לשבש את המערכת כולה וליצור יתוש עמיד. כמו כן, שימוש בחומרים בעלי מנגנוני פעולה שונים יכול להאט את קצב היווצרות העמידות אצל היתושים. מחקר מ-2013 הראה שמינים מסוימים של יתושים יכולים "להתרגל" לריח של הDEET  ולהיות פחות רגישים אליו לאורך זמן. לאור כל אלה, נראה שפיתוח עמידות הוא אפשרי, אבל כנראה נדיר מאוד.