Così le zanzare stanno imparando a difendersi dagli insetticidi

Le zanzare stanno affinando le loro difese contro uno degli insetticidi più utilizzati al mondo, l’alfa-cipermetrina. A sostenerlo è una recente ricerca dell’Università di Delhi che ha constatato in una popolazione di Aedes aegypti (la specie responsabile della trasmissione di malattie come dengue, chikungunya e del virus Zika) l’inizio dello sviluppo di una resistenza a livello genetico. Se non si interviene subito, avvertono i ricercatori sulle pagine della rivista Frontiers in Tropical Diseases, c’è il rischio che il principio attivo diventi inefficace per il contenimento degli insetti e delle epidemie di malattie tropicali.

Un segnale di pericolo per la salute globale

Adottando il metodo del bottle bioassay indicato dall’Organizzazione mondiale della sanità (Oms), gli scienziati hanno esposto femmine adulte di Aedes aegypti a diverse concentrazioni di alfa-cipermetrina per valutare la suscettibilità degli insetti. Durante questi test è emerso che il tasso di mortalità alla dose raccomandata (che corrisponde a una concentrazione di principio attivo dello 0,001%) era del 97,91%. Una percentuale che può sembrare alta, ma che, secondo le linee guida, è invece indizio dell’inizio dello sviluppo di un adattamento che può conferire resistenza all’insetticida.

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Zanzare e insetticidi: cosa sta cambiando?

Di norma il meccanismo d’azione dell’alfa-cipermetrina si esplica a livello del sistema nervoso dell’insetto: la molecola blocca un particolare tipo di proteine di superficie delle cellule (i canali del sodio voltaggio dipendenti), causando una paralisi irreversibile che culmina nella morte dell’animale. Tuttavia, A.aegypti ha dei meccanismi di difesa: un sistema di detossificazione che intercetta l’alfa-cipermetrina e ne rompe i legami chimici per trasformarla in sostanze meno dannose che la zanzara può espellere facilmente prima che arrivi al sistema nervoso. Per fortuna nostra, questo sistema non è molto efficace, ma evidentemente qualcosa sta cambiando.

Ecco come le zanzare stanno imparando a difendersi

Per scoprire perché la suscettibilità delle zanzare al principio attivo stia diminuendo, i ricercatori sono ricorsi al docking molecolare, una tecnica di simulazione al computer che permette di prevedere con precisione come la chimica interna degli insetti interagisce con l’alfa-cipermetrina. Lo studio ha permesso di identificare per la prima volta l’esatto meccanismo molecolare attraverso cui gli enzimi di detossificazione agiscono contro l’insetticida e ha individuato nella proteina beta-esterasi il principale (anche se non l’unico) responsabile della sua neutralizzazione. Questo enzima ha l’affinità di legame più forte con l'insetticida e dopo l'esposizione la sua attività aumenta di oltre 21 volte. I risultati ottenuti dal docking molecolare sono stati poi validati attraverso saggi biochimici condotti sulle zanzare che erano sopravvissute all'esposizione iniziale, confermando l'aumento effettivo dell'attività enzimatica suggerito dalle simulazioni. Questo doppio approccio sperimentale, spiegano i ricercatori, suggerisce che la capacità di aumentare drasticamente la produzione di enzimi specifici sia proprio il meccanismo biologico attraverso cui si sviluppa la resistenza (che dunque esiste davvero) e permette di capire anche come questa si esplica esattamente a livello molecolare.

Prevenire la resistenza

Gli autori sottolineano che i risultati dello studio si riferiscono in modo specifico alla popolazione di Aedes aegypti analizzata in quel momento e in quelle condizioni di laboratorio, quindi in altre regioni o popolazioni i dati potrebbero differire. Sembra comunque che questa resistenza sia ancora in una fase iniziale e non molto diffusa, offrendo alle autorità sanitarie una preziosa finestra di opportunità per adattare le proprie strategie. Tra le soluzioni proposte ci sono la rotazione di diversi tipi di insetticidi, per evitare che le zanzare si abituino a una singola sostanza, e l'uso di inibitori che bloccano i sistemi di difesa enzimatica degli insetti. Resta inoltre fondamentale l'eliminazione dei siti di riproduzione, come i ristagni d'acqua, per ridurre alla base il numero di zanzare senza fare affidamento esclusivamente sulla chimica.