https://frosthead.com

Se et kryds, der springer ned i huden i mikroskopisk detalje

En af de uhyggeligste dele af at blive bidt af et flåt er insektens arachnids utrolige sejhed: Hvis man med succes gennemborer din hud, og du ikke trækker den af, kan den hænge på i dage ad gangen, mens du suger dit blod og hævelse i størrelse.

Fra video © Dania Richter

På trods af masser af undersøgelser af flåter og de sygdomme, de bærer, har forskere dog aldrig fuldt ud forstået mekanikken, hvorved insekterne de bruger deres mund til at trænge ind i huden og feste sig så grundigt. For at imødegå dette brugte en gruppe tyske forskere for nylig specialiserede mikroskoper og højhastigheds-videokameraer til at fange en hjulbønnetik, der graver ned i en muses blotte hud i realtid.

Deres arbejde, der blev offentliggjort i dag i Proceedings of the Royal Society B, producerede alle mulige nye åbenbaringer om strukturen og funktionen af ​​flåtens munddele. Måske er den mest oprivende del af forskningen dog den mikroskopiske video, de har optaget, vist med en accelereret hastighed ovenfor.

Holdet af forskere, ledet af Dania Richter fra Charité Medical School i Berlin, udførte arbejdet ved at placere fem flåter på ørerne på labmus og lade dem få deres blodfylde. Uvidende om krydsene, var de dog blevet fanget på kameraet - og ved at analysere optagelserne sammen med detaljerede scanningselektronmikroskopbilleder af krydsets mundvidde fandt forskerne, at insektenes bid var virkelig en meget specialiseret to- trin proces.

Til at begynde med, efter at flåtten er klatret ombord på et værtsdyr, veksler et par skarpe strukturer kaldet chelicerae, som er placeret i slutningen af ​​dens fodertilhæng, ved at pirke nedad. Når de gradvist graver, forhindrer deres pigtræk ender i at glide ud, og flæden lægger sig langsomt og lavt ind i huden, som det ses i videoens første sekunder.

Et mikroskopisk billede af et foders fodertilbehør med chelicerae på toppen (hængslede spidser mærket cd, teleskopisk del mærket cm) og hypostomet på bunden (mærket hy). Billede via Ritcher et. al.

Efter ca. 30 eller deromkring af disse små gravebevægelser skifter krydset til fase to (vist lige efter videoen over zoomer ind). På dette tidspunkt bøjer insektet samtidigt begge de teleskopiske chelicerae, hvilket får dem til at blive længere og skubber dem fra hinanden i det, forskerne kalder "en bryststrammelignende bevægelse, " og danner en V-form.

Et skematisk billede af fodfodertilskudets ”brystlignende bevægelse”, som gør det muligt for dybt at trænge ind i huden. Fra video © Dania Richter

Med spidserne af chelicerae, der er forankret i huden, får dem til at trænge endnu dybere ind ved at bøje dem udad. Når dette sker, dykker flåtens hypostom - et knivskarpt, endnu mere kraftigt pigtråd - ned i værtens hud og fastgøres fast.

Tikken er dog ikke udført: Den gentager samme bryststrømning fem eller seks gange i træk og skubber hypostomet dybere og dybere, indtil det er fuldt implanteret. Med hypostomet fast på plads, begynder flåtten at trække blod - suger væsken op til munden gennem en rillet kanal, der ligger mellem chelicerae og hypostom - og hvis den afbrydes, fortsætter den, indtil den er sated dage senere.

Denne nye forståelse af, hvordan flåter opnår dette resultat, siger forskerne, kunne hjælpe os en dag med at finde ud af, hvordan vi kan forhindre overførsel af den mest frygtede risiko for en flåtbid: Lyme-sygdom. Forskere ved, at sygdommen er forårsaget af flere forskellige arter af bakterier, der klæber til den indvendige foring af flåtenens tarm og typisk gør springet ind i et menneskes blodbane først efter en hel dag med fodring. At vide, hvordan flåter er i stand til at fastgøre sig så stædigt, kan til sidst give os mulighed for at bestemme et middel til at modvirke deres fremskridt, før de Lyme-bærende bakterier har en chance for at krydse artsbarrieren.

Se et kryds, der springer ned i huden i mikroskopisk detalje