Un sistema in vitro permetterà di quantificare l'effetto neurotossico degli insetticidi

All'INRA, l'Istituto per la Ricerca Agronomica di Angére (Francia), l'ente nazionale di ricerca agricola francese, è stato messo a punto un sistema automatizzato che è in grado di provare automaticamente ed in modo non cruento la sicurezza degli insetticidi rispetto al funzionamento, a livello fisiologico, del sistema nervoso degli insetti, in particolare gli impollinatori e quindi le api, che risentono marcatamente dei trattamenti insetticidi.

E' ormai pressoché assodato che la nota 'sindrome di spopolamento degli alveari', riscontrata in quasi tutto il mondo negli anni scorsi, sia in gran parte riconducibile agli effetti collaterali di alcuni insetticidi utilizzati in agricoltura. Anche ricerche statunitensi che hanno seguito autonomamente le tracce dei ricercatori europei hanno portato ad analoghe conclusioni, mettendo al centro dell'attenzione in particolare gli insetticidi della classe dei neonicotinoidi, composti sintetici analoghi della nicotina.

La ricerca oggetto qui di approfondimento è stata compiuta da scienziati dell'Unità di Ricerca sulle Api e l'Ambiente, attiva presso il Centro INRA-PACA, in collaborazione con il CNRS di Montpellier e l'università canadese di Laval.

Il punto di partenza dello studio compiuto è stato il meccanismo di azione di molti insetticidi neurotossici, i quali bloccano i 'canali ionici' delle cellule nervose e nel caso, ad esempio, dei piretroidi, alterano la funzionalità dei canali del sodio; altri insetticidi invece agiscono negativamente sui canali dell'acetilcolina (es. i neonicotinoidi) e GABA (del glutammato). Questi importanti canalicoli di trasporto sono interni a vari tipi di cellule, tra cui i neuroni, componenti elementari del sistema nervoso, e sono essenziali per il loro funzionamento.

L'alterato funzionamento neuronale determina il blocco delle funzioni olfattive e tattili, che sono tra le principali per la sopravvivenza degli insetti. Pertanto tali insetticidi risultano particolarmente efficaci, ma non sono selettivi verso gli insetti utili. Inoltre i piretroidi, agendo prevalentemente per contatto, sono distribuiti all'esterno delle piante ed anche ripetutamente, per poter mantenere un'efficacia duratura; questa circostanza li rende molto pericolosi per l'entomofauna utile. Al contrario i neonicotinoidi, pur avendo anch'essi un ampio spettro d'azione, sono sistemici e quindi entrano nelle piante e persistono nella linfa, da dove poi uccidono tutti gli insetti parassiti che le pungano per nutrirsi, ma purtroppo uccidono anche quegli insetti, come le api, che si nutrono abitualmente di nettare e pollini.

I ricercatori dell'INRA ed i loro colleghi esterni sono riusciti, in questa ricerca, a mettere a punto un sistema artificiale che, simulando il funzionamento dei canali ionici, interni ai neuroni degli insetti, analizza la variazione di parametri collegati al segnale trasmesso dai loro nervi. Questo approccio 'in vitro' consente di rendere più rapida e agevole la quantificazione dell'effetto neurotossico degli insetticidi sui canali ionici e quindi sulle funzioni sensoriali degli insetti utili, attraverso la stima della loro efficienza operativa, dopo l'esposizione a una determinata molecola insetticida, attiva sul loro sistema nervoso. La rilevanza di questa scoperta è nel ridurre di molto il tempo necessario a provare questo genere di insetticidi e nel permettere di ottimizzarne l'efficacia sui parassiti, potendo contemporaneamente ridurre il danno all'entomofauna utile.

E' inoltre utile notare che tale sistema robotizzato non è cruento, poiché permette di evitare di usare insetti, o altri animali come cavie per la messa a punto di nuove molecole; ciò risponde a una precisa attenzione della comunità scientifica che ove possibile tende, come in questo caso, a realizzare sistemi artificiali che permettano di aggirare la 'vivisezione', per andare incontro sempre più a requisiti 'etici', che la gente richiede come presupposto della ricerca scientifica.

Tutti questi elementi alla fine riescono anche a ridurre il costo necessario a portare sul mercato nuove molecole antiparassitarie. La rilevanza di questa ricerca ha permesso quindi che ciòche ne è scaturito abbia dato luogo alla registrazione di ben due brevetti.

Attualmente è in corso di studio presso l'INRA l'applicazione di tale sistema artificiale anche ad altri tipi di canali ionici. Come più dettagliatamente riferisce la fonte, gli scienziati attraverso questo criterio sono riusciti a quantificare il livello di danno ai canali ionici. L'obbiettivo è in definitiva di ottenere prodotti insetticidi che, pur massimizzando l'effetto sugli insetti parassiti, abbiano il minor effetto possibile sugli impollinatori ed in modo particolare sulle api.

Fonte/i: Institut national de la recherche agronomique (INRA, Francia) - Division Plant Health and Environment, 28 settembre 2016

Autore dell'articolo: , 31 gennaio 2017

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