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Guarda un segno di spunta scavare nella pelle con dettagli microscopici

Una delle parti più strane di essere morso da una zecca è l'incredibile tenacia dell'aracnide dell'insetto: se uno trafigge con successo la tua pelle e non la tiri fuori, può rimanere attaccata per giorni alla volta, succhiando il sangue e gonfiore di dimensioni.

Dal video © Dania Richter

Nonostante molte ricerche sulle zecche e sulle malattie che portano, gli scienziati non hanno mai compreso appieno la meccanica con cui gli insetti usano la bocca per penetrare nella pelle e attaccarsi così accuratamente. Per ovviare a questo, un gruppo di ricercatori tedeschi ha recentemente utilizzato microscopi specializzati e videocamere ad alta velocità per catturare una zecca di ricino che scava sulla pelle nuda di un topo in tempo reale.

Il loro lavoro, pubblicato oggi in Proceedings of the Royal Society B, ha prodotto ogni sorta di nuove rivelazioni sulla struttura e sulla funzione dei boccali della zecca. Forse la parte più straziante della ricerca, tuttavia, è il video microscopico che hanno catturato, mostrato a una velocità accelerata sopra.

Il team di scienziati, guidato da Dania Richter della Charité Medical School di Berlino, ha condotto il lavoro mettendo cinque zecche sulle orecchie dei topi di laboratorio e lasciando che si riempissero di sangue. All'insaputa delle zecche, tuttavia, erano state catturate dalla fotocamera e analizzando il filmato, insieme a immagini al microscopio elettronico a scansione dettagliata delle appendici della bocca delle zecche, i ricercatori hanno scoperto che i morsi degli insetti sono davvero due processo di passaggio.

Per iniziare, dopo che il segno di spunta è salito a bordo di un animale ospite, una coppia di strutture affilate chiamate chelicerae, che si trovano alla fine della sua appendice alimentare, si alternano a colpire verso il basso. Mentre scavano gradualmente, le loro estremità pungenti impediscono loro di scivolare fuori e il segno di spunta si inserisce lentamente e superficialmente nella pelle, come visto nei primi secondi del video.

Una vista microscopica dell'appendice di alimentazione di una zecca, con le chelicerae in alto (punte incernierate etichettate cd, porzione telescopica etichettata cm) e l'ipostoma in basso (etichettato hy). Immagine via Ritcher et. al.

Dopo circa 30 di questi piccoli movimenti di scavo, il segno di spunta passa alla fase due (mostrato subito dopo lo zoom del video sopra). A questo punto, l'insetto flette simultaneamente entrambe le chelicere telescopiche, provocandone l'allungamento e le allontana in quello che i ricercatori chiamano "un movimento simile a una rana", formando una V-forma.

Uno schema del "movimento simile alla rana" dell'appendice che alimenta le zecche, che gli consente di penetrare in profondità nella pelle. Dal video © Dania Richter

Con le punte delle chelicere ancorate nella pelle, flettendole verso l'esterno le fa penetrare ancora più in profondità. Quando ciò si verifica, l'ipostoma della zecca - una lancia affilatissima, ancora più pesantemente pungente - si tuffa nella pelle dell'ospite e si attacca saldamente.

Il segno di spunta non è fatto, tuttavia: ripete la stessa rana cinque o sei volte di seguito, spingendo l'ipostoma sempre più in profondità fino a quando non è completamente impiantato. Con l'ipostoma saldamente in posizione, il segno di spunta inizia a prelevare sangue - succhiando il fluido fino alla bocca attraverso un canale scanalato che si trova tra i chelicerae e l'ipostoma - e se lasciato interrotto, continuerà fino a quando non sarà sazio giorni dopo.

Questa nuova comprensione di come le zecche realizzano questa impresa, dicono i ricercatori, potrebbe aiutarci un giorno a capire come prevenire la trasmissione del rischio più temuto di una puntura di zecca: la malattia di Lyme. Gli scienziati sanno che la malattia è causata da diverse specie di batteri che aderiscono al rivestimento interno dell'intestino della zecca e in genere fanno il salto nel flusso sanguigno di un essere umano solo dopo un'intera giornata di alimentazione. Sapere come le zecche sono in grado di attaccarsi così ostinatamente alla fine potrebbe permetterci di determinare un mezzo per contrastare i loro progressi, prima che i batteri portatori di Lyme abbiano la possibilità di attraversare la barriera delle specie.

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