Alcune novità dalla ricerca internazionale sulla zanzara vettrice della malaria e il suo pericoloso ospite, il plasmodio

Tre notizie prodotte dalla ricerca internazionale hanno interessato in queste ultime settimane i diversi attori del fenomeno patologico noto come malaria, una malattia che colpisce in modo grave l'uomo e che ha ricadute che possono condurre alla morte; questi studi potranno essere utili per un più efficace contrasto della sua diffusione.
Fino a qualche decennio fa la malaria era frequente anche in Italia, ma l'utilizzo di una serie di misure profilattiche ha permesso di eradicarla dai nostri territori. Purtroppo invece in molte nazioni del terzo mondo la contemporanea presenza di condizioni ambientali favorevoli e la mancanza di adeguate tecniche per il contrasto dell'insetto vettore sta determinando la recrudescenza della malattia.
Il vettore della malaria è un insetto, un dittero culicide anofelino; per intendersi ditteri (=due paia di ali) sono anche le mosche, ma sono ditteri brachiceri (it.wikipedia.org), aventi cioè antenne brevi, rispetto ai ditteri nematoceri (it.wikipedia.org), (le zanzare appunto) che hanno antenne lunghe.
I nematoceri si dividono in varie famiglie tra cui vi sono i Culicidi, nella cui sotto-famiglia dei Culicini troviamo i generi Culex ed Aedes. Le Culex sono le usuali zanzare italiane (Culex pipiens), poi ci sono, nel genere Aedes, l'Aedes albopictus (zanzara tigre) e l'Aedes aegypti (vettore della febbre del dengue). La zanzara della malaria fa parte anch'essa della famiglia Culicidi, ma sotto-famiglia Anofelini, Genere Anopheles(it.wikipedia.org)

La nocività di questo insetto è dovuta all'abitudine comune a tutte le femmine di zanzara di prelevare sangue dalla vittima, che nel caso del genere Anopheles è prevalentemente l'uomo, poiché il contenuto nutritivo del suo sangue è essenziale per rendere fertili le uova. Queste punture nutrizionali convogliano nel sangue umano un protozoo, il plasmodio, endemicamente presente nelle ghiandole salivari delle zanzare del genere Anopheles. La saliva ha un ruolo primario nel processo nutrizionale poiché contiene sostanze anticoagulanti, che servono a permettere che il sangue fluisca senza intoppi nel complesso apparato boccale pungente-succhiante, tipico di questi insetti.

Uno studio condotto in Olanda presso il laboratorio di entomologia dell'Università di Wageningen da ricercatori che han collaborato con altri della Noldus Information Technology BV ha ora permesso di meglio definire come avvenga il volo della zanzara e questo elemento tornerà utile per rendere più efficaci le trappole utilizzate, nei paesi esotici, per uccidere questo insetto negli ambienti in cui esso si appresta a effettuare le punture nutritive.

Gli studiosi segnalano che gli elementi utilizzati dalla zanzara per percepire la presenza dell'uomo sono tracce di anidride carbonica (emesse da ogni animale), l'odore umano e il calore (circa 34°C di temperatura dell'aria). Partendo da questi elementi i ricercatori hanno creato in laboratorio condizioni artificiali che richiamavano le caratteristiche dell'ambiente in cui le zanzare usualmente si muovono in direzione della vittima. E' stato utilizzato un tunnel di sezione quadrata 60x60 cm lungo 1,6 metri, con temperatura ed umidità costante, in cui è stata creata una corrente d'aria procedente da sinistra verso destra.

In assenza del richiamo olfattivo, la zanzara (Anopheles gambiae), che si muoveva al buio contro corrente a una velocità di 20 cm al secondo, si avvicinava rapidamente alla parete posta alla sua destra; in presenza invece dell'odore e di una temperatura di circa 34°C, indicante la prossimità umana, l'insetto procede in direzione della sua vittima effettuando un percorso 4 volte più lungo e un volo alquanto complesso, che è stato ripreso dai ricercatori con immagini 3D, tramite una telecamera a raggi infrarossi.

Quando le zanzare arrivano a una distanza di un metro e mezzo dalla vittima il richiamo olfattivo prevale sulla presenza di anidride carbonica e infine al momento di 'atterrare' il ruolo del calore corporeo assume un rilievo preponderante nel richiamare l'insetto, che si muove quindi senza problemi al buio.

Secondo i ricercatori la scoperta di queste informazioni sul volo delle zanzare permetterà di migliorare le esche basate su odori, anche aggiungendo una fonte di calore, o cambiando la loro posizione in relazione alla posizione dell'apertura della trappola, per arrivare in definitiva a combattere la trasmissione della malattia in maniera più efficace.


Sempre nell'ambito del contrasto delle zanzare del genere Anopheles, è stata comunicata questo mese la scoperta presso l'Università dell'Ohio (USA) di un nuovo ed efficace principio attivo insetticida.

La particolarità di questo nuovo principio attivo è che possiede anche un meccanismo d'azione nuovo e particolare, infatti esso blocca i canali del potassio, ovvero il trasferimento di membrana del potassio, che è particolarmente importante nell'organo escretore di questo insetto che non è dotato di veri e propri reni, ma di organuli noti come tubuli malpighiani.

Questo principio attivo, il cui nome non è stato comunicato, interviene con la sua efficacia ad impedire una funzione vitale della zanzara, decisiva ai fini della sua capacità di trasmettere la malaria; infatti l'insetto interessato da un trattamento chimico con questa nuova molecola perde la funzionalità dei tubuli malpighiani (sistema escretore)(it.wikipedia.org), ovvero la capacità di espellere le scorie liquide ed i sali minerali in eccesso, funzione che torna poi essenziale per la sua sopravvivenza subito dopo una puntura alimentare. Questo danno, secondo quanto riferito dalla fonte, verrebbe percepito dall'insetto, in tutta la sua gravità, successivamente alla sua attività nutrizionale, durante la quale esso può arrivare ad ingerire una quantità di sangue pari a volte alla sua massa corporea.
Subito dopo la zanzara necessita però di espellere i liquidi ed i sali minerali in eccesso, attività che risultando bloccata gli impedisce, da un lato di metabolizzare il sangue ingerito e necessario per rendere fertili le uova e per altro verso di continuare la sua attività alimentare, a cui è collegata la diffusione del protozoo Plasmodium, agente causale della malaria.

Ecco più nel dettaglio cosa ha riferito il dott.Peter Piermarini, assistente di entomologia presso il Wooster campus del Centro agricolo di Ricerca e Sviluppo (OARDC) della Ohio State University: 'Il nostro gruppo di lavoro ha scoperto un prodotto chimico che interferisce con le funzioni di un gruppo di proteine, presenti nelle zanzare, chiamato canale del potassio (it.wikipedia.org) e che compromette la capacità delle zanzare di espellere urina. In aggiunta al blocco della funzionalità renale, il composto chimico rende le zanzare incapaci di volare e in alcuni casi molto gonfie, tutto ciò condurrebbe ad una più breve durata della vita delle zanzare'.

E poi aggiunge: 'Con questo importante studio di prova del meccanismo di azione (proof-of-concept study), il nostro gruppo di lavoro sta adesso cercando composti chimici simili che mostrino un'alta capacità di perturbare i canali del potassio nelle zanzare, ma non negli esseri umani e negli altri animali'.

In conclusione egli afferma: 'Se possiamo riuscire a raggiungere questo obbiettivo, allora abbiamo scoperto una nuova generazione di insetticidi in grado di controllare le zanzare resistenti e la diffusione di malattie trasmesse dalla zanzara'.


L'ultima notizia di questo mese che riguarda le zanzare del genere Anopheles è collegata alla trasmissione dell'agente eziologico della malaria è quindi più di interesse della microbiologia.

In pratica è stato scoperto da un gruppo di ricercatori del Walter and Eliza Hall Institute e del Dipartimento di Biologia biochimica e molecolare 'Bio 21' dell'Università di Melbourne (Australia), che i Plasmodium, protozoi vettori della malaria, durante la fase sanguigna del processo infettivo comunicano tra loro dall'interno dei globuli rossi mediante il rilascio di pacchetti di DNA.

Afferma la Dott.ssa Regev-Rudzki, del gruppo di ricerca attivo presso il Walter and Eliza Hall Institute (Australia): 'Abbiamo mostrato che i parassiti interni alle cellule dei globuli rossi infettati possono inviare piccoli pacchetti di informazioni da un parassita all'altro, particolarmente in risposta allo stress.'

Un approfondimento dello studio ha poi portato a definire che tale segnale sociale sarebbe finalizzato a comunicare la necessità di passare alla fase sessualmente matura e quindi idonea a trasmettere la malattia. Tale passaggio permette al Plasmodium di essere in grado di diffondersi adeguatamente all'interno del nuovo ospite una volta che, prelevato dalla zanzara durante una puntura nutrizionale, viene trasferito all'interno di un altro individuo.

Il prof.Alan Cowman riferisce che i ricercatori sono rimasti colpiti da questa inattesa scoperta. In particolare egli segnala: 'Quando Neta (il Dr Neta Regev-Rudzki) mi mostrò i dati, fui davvero sorpreso, non riuscivo a crederci. Abbiamo ripetuto gli esperimenti molte volte in vari modi differenti prima che io iniziassi a credere che questi parassiti stessero facendo reciproche segnalazioni e comunicando tra loro. Ma siamo riusciti poi a comprendere il perché il parassita della malaria abbia davvero bisogno di questo meccanismo – egli necessita di sapere quanti altri parassiti sono nell'organismo umano per percepire quando è il momento adatto per passare alla forma sessuata che gli fornisce la maggiore possibilità di essere ritrasmesso alla zanzara'.

Aggiunge una sua collega, la Dott. Neta Regev-Rudzki, che ha preso parte a questa ricerca: 'Una volta che essi ricevono questa informazione cambiano il loro destino. I segnali dicono al parassita di divenire forma sessuata, che è la forma del parassita della malaria che può vivere e replicarsi nella zanzara, assicurando così che i parassiti sopravvivano e siano trasferiti all'interno di un altro essere umano'.

I ricercatori segnalano in conclusione che la scoperta della 'rete di comunicazione' che fa interagire i plasmodi potrebbe fornire un riferimento per lo sviluppo di nuovi farmaci antimalarici.

Nell'intento dei ricercatori è la futura identificazione delle sostanze semiochimiche, che presumibilmente fanno da intermediarie per la comunicazione. Il loro successivo blocco potrebbe risultare decisivo per arrivare a impedire la trasmissione della malaria all'uomo. Questo almeno è l'auspicio del gruppo di scienziati la cui ricerca è stata pubblicata in un recente numero della rivista 'Cell'.

Fonte/i: Wageningen University, Laboratory of Entomology, 3 maggio 2013 - Ohio State University 29 maggio 2013-Walter and Eliza Hall Institute - University of Melbourne's Bio21 Institute and Department of Biochemistry and Molecular Biology, 15 maggio 2013

Autore dell'articolo: , 31 maggio 2013

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