Le formiche sono note per essere in grado di sollevare fino a 50 volte il loro peso corporeo, ma nuove ricerche mostrano che il loro senso dell'olfatto potrebbe essere ancora più formidabile della loro forza. Come la maggior parte degli insetti, "le formiche vedono il mondo attraverso il naso", afferma Laurence Zwiebel, professore di scienze biologiche e farmacologia alla Vanderbilt University. A differenza di altri insetti che hanno solo circa 70 recettori degli odori, le formiche ne usano oltre 400 per navigare e interagire tra loro. Ora, Zwiebel e i suoi colleghi stanno creando una pietra del linguaggio insetto Rosetta che sperano di cooptare per affinare nuovi repellenti per insetti altamente efficaci.
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In un nuovo studio pubblicato su Proceedings of National Academy of Sciences, Zwiebel e il suo team descrivono come le formiche usano il profumo per organizzare il loro complesso comportamento sociale. In un altro studio sulla stampa di Cell, mostrano quanto sia critica l'olfatto delle formiche togliendo il loro odore e osservando il caos che ne deriva. Quando una formica trova una buona fonte di cibo, segna la pista con i feromoni in modo che altre formiche nella loro colonia possano agganciarsi e foraggiarsi in modo più efficace. Si rivestono anche di sostanze chimiche maleodoranti che differenziano i lavoratori dalle infermiere e consentono alle formiche di riconoscere le colonie rivali. Porta via la loro capacità di percepire quegli odori chimici e le cose vanno in pezzi. "Perdono la capacità di interagire tra loro, si allontanano e iniziano a comportarsi male", dice.
Separando le sostanze chimiche che interagiscono con i recettori degli odori specifici e il modo in cui si comportano le formiche, Zwiebel ha perfezionato nuovi repellenti per insetti che gridano "Stai lontano!" Molto più forte di qualsiasi spray per insetti attualmente sul mercato. Poiché sono efficaci contro una serie di parassiti, questi repellenti hanno il potenziale per salvare più dei semplici picnic: potrebbero anche proteggere le persone in tutto il mondo dalla malaria e da altre malattie trasmesse dagli insetti.
Repellenti popolari come DEET confondono i bug bloccando i recettori e rendendo più difficile la ricerca di esseri umani. Questi spray non sono infallibili perché le formiche hanno una serie di sistemi sensoriali che lo spray per insetti non può incepparsi. "Le formiche hanno un piano A, piano B e piano C", afferma Zwiebel. "Potrebbero non essere così efficienti con DEET, ma saranno comunque in grado di raggiungerti."
Non solo i prodotti contenenti DEET non sono completamente efficaci, ma possono anche provocare una serie di effetti collaterali nell'uomo da eruzioni cutanee, vertigini e mal di testa, e ci sono anche prove di danni neurologici più pronunciati negli studi sui ratti. Nonostante gli effetti collaterali, DEET è ancora una delle migliori linee di difesa non solo delle formiche ma delle zanzare, che trasmettono malattie mortali come la febbre dengue, la malaria e la malattia del sonno.
Zwiebel e il suo team stanno lavorando su una classe di composti che hanno scoperto chiamati repellenti eccitanti che agiscono spingendo il sistema olfattivo degli insetti in un overdrive. Dice che gli eccito repellenti che ha contribuito a sviluppare - molti dei quali il suo team ha applicato al brevetto - lavorano contro tutti gli insetti parassiti comuni, dalle tarme alle zanzare e, naturalmente, alle formiche. "È come salire su un ascensore con qualcuno che ha messo troppo profumo", dice. "Vorresti andartene."
Sono in procinto di aumentare questo potente repellente per sviluppare un prodotto che sia sicuro, economicamente fattibile e che funzioni anche contro le zanzare che trasportano la malaria in Africa o il virus Zika in Sud America come fanno i parassiti agricoli, nonché il fastidio insetti che disturbano i nostri picnic. La speranza è che questi repellenti repellenti possano sostituire il DEET ed essere usati per creare zone di non volo che possano tenere a bada le zanzare. I repellenti potrebbero anche essere incorporati in lenzuola e lenzuola che respingono le cimici degli hotel, nella vernice per dissuadere le giacche gialle dalla nidificazione o gli scarafaggi dall'infiltrazione di silos di grano.
La loro recente ricerca indica come e perché i repellenti sono altamente efficaci contro gli insetti, ma ora devono dimostrare che non ci sono effetti collaterali dannosi per l'uomo. "Crediamo di essere all'ultimo ostacolo ora", dice. Non importa quanto sia buono un repellente per insetti che hanno creato, se potenzialmente danneggia l'uomo, sarà fuori dal tavolo. Il problema sta aumentando i milioni di dollari necessari per superare i test di tossicità.
"È esattamente come una sperimentazione farmacologica", afferma Zwiebel, anche se a $ 150 milioni, il costo è sostanzialmente più economico rispetto al test di un nuovo farmaco.
Zwiebel e il suo team sono già finanziati nell'ambito del Grand Challenges in Global Health Program, e hanno chiesto denaro alla Gates Foundation per pagare i test di tossicità per determinare se sono sicuri per l'uso umano. "Non siamo ancora del tutto all'inizio della fine", afferma. "Siamo alla fine dell'inizio ... in un momento critico in cui i [finanziatori] stanno decidendo se darci o meno un'altra goccia di denaro per andare avanti."
Questi nuovi repellenti hanno il potenziale per salvare vite umane in tutto il mondo, ma crede che il repellente passerà le prove di tossicità? "Vorrei credere che non sia tossico, ma come scienziato credo che il modo migliore per rispondere a queste domande sia fare l'esperimento. Siamo pronti per inviarlo ai laboratori di sicurezza dei prodotti ", afferma, " ma dobbiamo convincere qualcuno a pagare per farlo. "
"Se riusciamo a portare avanti queste cose e portarle in cantiere", afferma Zwiebel. "Quindi possiamo migliorare la condizione umana."
