Gli scienziati stanno preparando un improbabile alleato nella lotta contro le zanzare e le malattie mortali che portano. Gli studi di laboratorio dimostrano che l'infezione delle zanzare con ceppi di batteri comuni può frenare la capacità degli insetti di trasportare e diffondere flagelli come la dengue, la febbre gialla e Zika.
Contenuto relativo
- La deforestazione ha contribuito alla diffusione di Zika?
- Perché le zanzare mordono alcune persone più di altre?
E ora sembra che queste infezioni batteriche, provenienti da un genere di microbi noto come Wolbachia, siano già al lavoro in natura riducendo la diffusione della malaria, almeno nell'Africa occidentale, qualcosa che non era mai stato visto prima nel mondo reale.
" Wolbachia sembra agire come agente di controllo naturale della malaria", afferma l'entomologo molecolare Flaminia Catteruccia, dell'Università di Harvard. “La vera portata di questo effetto è ancora sconosciuta poiché abbiamo testato solo una piccola percentuale di zanzare. Sono ancora i primi giorni ma è un nuovo strumento promettente che può fornire un contributo importante alla nostra lotta per l'eradicazione della malaria. "
Catteruccia e colleghi hanno esaminato 221 zanzare anofele femminili, i principali vettori della malaria africana, raccolte nelle case del Burkina Faso. Hanno trovato parassiti della malaria in 12 di essi, un rapporto del 5% coerente con gli studi precedenti. Un enorme 116 delle zanzare, d'altra parte, era infetto da batteri Wolbachia, che erano stati sconosciuti nella specie prima che il gruppo lo individuasse nel 2014.
Ma solo una singola zanzara si è rivelata positiva sia per la Wolbachia che per la malaria, suggerendo che i batteri stanno effettivamente impedendo ai parassiti della malaria di insediarsi nelle zanzare dove sono presenti i batteri, riportano oggi su Nature Communications .
Le zanzare femmine infette da Wolbachia hanno anche deposto le uova e si sono riprodotte più rapidamente rispetto alle loro controparti, favorendo probabilmente la diffusione dell'infezione e i suoi benefici antimalarici in tutte le popolazioni locali. Un campione di 602 zanzare ha mostrato che dal 19 al 46 percento (a seconda dell'anno di campionamento) portava la varietà Wolbachia wAnga .
"Altri hanno messo Wolbachia nelle zanzare e sono stati in grado di dimostrare che quando è presente ha un effetto sulla limitazione dei parassiti della malaria. Ma tutto ciò è stato fatto in un laboratorio ”, afferma il biologo Luciano Moreira, della Fondazione brasiliana Oswaldo Cruz e la globale senza scopo di lucro Eliminate Dengue.
"Questo gruppo ha trovato una popolazione in Africa naturalmente infetta, il che è molto interessante. In molte parti dell'Africa, ad esempio, la malaria è un problema enorme, mentre in altri luoghi non sembra essere un grosso problema. Forse perché le zanzare in quelle aree sono infette da Wolbachia . Qui hanno trovato una situazione in cui ciò potrebbe accadere nel mondo reale ed è molto importante ed eccitante. "
La posta in gioco è alta. Le zanzare sono tra i nemici più mortali della nostra stessa specie. A causa delle malattie che portano, questi parassiti causano circa 725.000 morti ogni anno. Circa il 60 percento di questi decessi è dovuto alla malaria.
Wolbachia è un batterio comune con molti ceppi diversi. Infetta milioni di specie di invertebrati e più della metà di tutti gli insetti, ma fino a poco tempo fa non era noto che si verificasse nelle principali specie di zanzare portatrici di malattie.
Wolbachia non è contagiosa come un virus del raffreddore. È tramandato solo dalla madre alla prole e il batterio ha alcuni modi interessanti per garantire il proprio futuro.
I batteri dirottano il sistema riproduttivo delle zanzare. Quando i maschi si accoppiano con femmine che non hanno lo stesso ceppo, la loro prole non è vitale. I batteri sterilizzano efficacemente lo sperma del maschio.
Le femmine infette possono riprodursi con maschi portatori di un ceppo di Wolbachia corrispondente, o maschi non infetti, e in entrambi i casi passeranno Wolbachia alla loro prole. Ciò offre alle femmine infette un vantaggio riproduttivo che consente loro di invadere una popolazione se introdotta e diffondere ampiamente l'infezione.
Non è del tutto chiaro quali metodi fisiologici i batteri usano per contrastare altre malattie che si affollerebbero nei loro ospiti delle zanzare. "Questi batteri possono in qualche modo stimolare il sistema immunitario delle zanzare e renderlo più efficace nell'uccidere i parassiti della malaria; o in alternativa possono competere per risorse [forse acidi grassi critici come il colesterolo] che sono anche necessarie al Plasmodium ”, afferma Catteruccia.
Qualunque sia la ragione, sta diventando sempre più chiaro che tali metodi possono essere efficaci.
All'inizio di questo mese Moreira è stato coautore di uno studio su Cell Host & Microbe che mostra che Wolbachia ha bloccato la diffusione del virus Zika. Il suo gruppo ha alimentato il sangue umano infetto da Zika alle zanzare, alcune con infezioni da Wolbachia e altre senza. Quelli con Wolbachia finirono con molte meno infezioni da Zika.
Catteruccia e colleghi hanno anche raccolto la saliva dalle zanzare infette da Zika e l'hanno iniettata in altri. Tra le 80 zanzare senza Wolbachia, 68 di esse (85 per cento) hanno contratto un'infezione da Zika. Degli 80 che trasportavano Wolbachia, nessuno contrasse Zika.
Questo lavoro preliminare era promettente ma non sorprendente. Altri progetti hanno mostrato impatti significativi sulla dengue, un'altra malattia diffusa dalle stesse specie di zanzare.
Per un periodo di dieci settimane nel 2011, Scott O'Neill della Monash University (Australia) ha scatenato sciami di zanzare infette da Wolbachia in due città dell'Australia settentrionale nell'ambito di Eliminate Dengue.
Non solo gli insetti sopravvissero, ma prosperarono. E ancora oggi, la maggior parte delle zanzare Aedes aegypti nella regione porta Wolbachia .
"Ora, cinque anni dopo, le popolazioni sono ancora positive per l'85 o il 90 percento per Wolbachia, quindi è stato davvero mantenuto e non hanno visto alcuna trasmissione locale di dengue in quelle aree", afferma Moreira.
Eliminate Dengue sta ora gestendo progetti simili in Indonesia, Vietnam e Columbia. Moreira gestisce uno su due piccole sedi a Rio de Janeiro, in Brasile.
"Abbiamo rilasciato le versioni da agosto dello scorso anno a gennaio di quest'anno e ora siamo in una fase di monitoraggio", spiega. "Ogni settimana raccogliamo zanzare e i nostri numeri mostrano che almeno l'80% è infetto da Wolbachia, quindi l'infezione è sostenibile e questo è molto promettente."
Scott O'Neill aggiunge che Eliminate Dengue sta lavorando per espandere la scala con prove randomizzate molto più grandi in Indonesia e Vietnam.
"Allo stesso tempo ci stiamo preparando per distribuzioni di grandi dimensioni da 1 a 3 milioni di persone in Sud America con l'obiettivo di imparare come effettuare logisticamente grandi implementazioni e ridurre il costo della distribuzione a meno di $ 1 a persona", aggiunge.
Nel frattempo, il primo uso commerciale del batterio per combattere le malattie trasmesse dalle zanzare potrebbe verificarsi proprio qui negli Stati Uniti su una scala di cortile. L'EPA sta attualmente esaminando una domanda di MosquitoMate, un'azienda biotecnologica che spera di commercializzare Wolbachia come pesticida mirato contro la zanzara tigre asiatica ( Aedes albopictus ).
Il metodo MosquitoMate è quello di allevare maschi con Wolbachia, quindi rilasciarli in natura (o nel cortile di un proprietario di casa) per riprodursi con femmine locali. Poiché nessuna delle femmine porta naturalmente i batteri, tutti questi accoppiamenti dovrebbero essere sterili e speriamo che le popolazioni si tuffino. La società, che è stata incubata presso l'Università del Kentucky, ha testato l'approccio in tre stati diversi negli ultimi tre anni e ha riportato un certo successo.
Il periodo di commento pubblico sulla proposta si è concluso il 31 maggio e una decisione è imminente.
Ovviamente i batteri non sono l'unica opzione interessante per il controllo delle malattie trasmesse dalle zanzare: ci sono molti altri deterrenti e la lotta contro gli insetti probabilmente prenderà ogni arma nell'arsenale umano. Dato che la rivista Smithsonian Magazine di questo mese tratta i dettagli della storia, le tecniche di modifica genetica potrebbero essere utilizzate per creare zanzare libere da malattie o addirittura per eliminare completamente gli insetti. Ma questo metodo sarà sicuramente controverso e probabilmente non sarà pratico per forse un decennio.
Nel frattempo, i batteri Wolbachia in gran parte sconosciuti potrebbero essere già al lavoro in natura e potrebbero essere più facilmente cooptati per ulteriori guadagni.
"Se riusciamo a trovare popolazioni naturali di zanzare che hanno Wolbachia, possiamo provare a mettere quelle zanzare in altre aree in cui la malaria è un grosso problema", afferma Moreira. "Questo è l'obiettivo finale, molte persone stanno cercando di trovare soluzioni per la malaria e le altre malattie e penso che Wolbachia sia un approccio molto promettente."
