Es wirkt, aber niemand wusste bisher, wie – und vor allem: wie lange noch. Seit über 60 Jahren vertreibt der Wirkstoff N,N-Diethyl-3-methylbenzamid (DEET) Insekten aller Art. Doch immer mehr der Plagegeister entwickeln eine Toleranz für das eigentlich abstoßende Molekül, und Ersatz ist schwer zu finden, denn wie DEET genau Insekten fernhält, weiß man bis heute nicht. Nun hat ein Team um die Entomologin Pinky Kain von der University of California an den Antennen von Insekten spezielle Neuronen identifiziert, die auf das Molekül ansprechen. Sie tragen einen spezifischen Rezeptor, der sich in den Versuchen der Forscherinnen als Sensor für das Repellent erwies. Anhand des Rezeptors fand das Team drei Substanzen, die sich als zukünftige Ersatzstoffe für DEET eignen.

Die Wissenschaftlerinnen ließen die Nervenzellen von Taufliegen bei Aktivierung das fluoreszierende Protein GFP herstellen, um zu sehen, welche der Neuronen denn nun wirklich auf DEET ansprechen. Dabei stießen sie auf Zellen in einer Sinnesgrube der Antenne, dem so genannten Sacculus. Diese Struktur hatten Forscher bislang links liegen lassen, weil die Nervenzellen dort mit klassischen Methoden nicht zugänglich sind. Als die Forscherinnen die Aktivität dieser Neuronen spezifisch mit einem Nervengift hemmten, fühlten sich die Fliegen von DEET deutlich weniger abgestoßen – lediglich etwa ein Drittel der Tiere mied im Versuch die Substanz, verglichen mit 90 Prozent unbehandelter Fliegen. Die identifizierten Geruchsnerven tragen, wie sich herausstellte, den Rezeptor Ir40a. Als die Forscherinnen mit Hilfe von RNA-Interferenz verhinderten, dass die Neuronen von Drosophila dieses Molekül bildeten, ließ das Vermeidungsverhalten ebenfalls nach. Bei dieser Untersuchung widerlegte das Team frühere Ergebnisse, nach denen DEET durch einen anderen Rezeptor wahrgenommen wird.

Anhand der Strukturen bekannter Repellent-Wirkstoffe generierten die Forscherinnen aus einer Bibliothek von Naturstoffen eine Rangliste von Substanzen mit wahrscheinlich ähnlichen Eigenschaften. Vier unter anderem anhand ihrer Verträglichkeit für Menschen ausgewählte Verbindungen aus der Liste testeten die Forscherinnen an den Ir40a-tragenden Neuronen des Sacculus. Alle aktivierten die Nervenzellen stark und erwiesen sich im Tierversuch als ähnlich abstoßend wie das Original DEET – mit dem zusätzlichen Pluspunkt, dass sie, anders als DEET, Kunststoffe nicht angreifen.