Per decenni, i pesticidi chimici sono stati il ​​modo più importante per controllare insetti come il Anofele specie di zanzara che diffondono la malaria all'uomo. Sfortunatamente, gli insetti hanno reagito, scudi genetici in evoluzione per proteggere se stessi e la loro prole da attacchi futuri.

L'affascinante serie di cambiamenti genetici che conferiscono resistenza ai pesticidi in Anofele zanzare è recensito in un articolo pubblicato oggi su Tendenze in parassitologia . Il documento è scritto da Colince Kamdem, uno studioso post-dottorato, e due colleghi del Dipartimento di Entomologia dell'Università della California, Lungofiume. I risultati evidenziano l'interazione tra interventi umani, evoluzione delle zanzare, e gli esiti della malattia, e aiuterà gli scienziati a sviluppare nuove strategie per superare la resistenza ai pesticidi.

Nel 2015, ci sono stati circa 212 milioni di casi di malaria e una stima di 429, 000 morti per malaria, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità. Mentre l'aumento delle misure di prevenzione e controllo ha portato a una riduzione del 29% dei tassi di mortalità per malaria a livello globale dal 2010, l'aumento degli insetti resistenti ai pesticidi sottolinea la necessità di nuove strategie. "Uno dei principali ostacoli all'eradicazione della malaria è l'enorme diversità e flessibilità di adattamento delle Anofele specie di zanzara, quindi una migliore comprensione della genetica, comportamentale, ed ecologici alla base della sua capacità di evolvere la resistenza è la chiave per controllare questa malattia, " ha detto Kamdem.

Nell'Africa subsahariana, molteplici fattori, compreso l'uso diffuso di reti insetticide di lunga durata, spruzzatura residua dell'interno, esposizione a sostanze chimiche inquinanti, urbanizzazione, e pratiche agricole, stanno contribuendo alla selezione delle zanzare della malaria che sono altamente resistenti a diverse classi di insetticidi.

L'articolo di Kamden evidenzia diversi modi in cui le zanzare si stanno adattando all'esposizione agli insetticidi. Le mutazioni vantaggiose nel sito bersaglio dell'insetticida sono una delle principali fonti di resistenza, evidenziando l'impatto diretto degli interventi umani sul genoma della zanzara. Altre mutazioni potenziano l'attività degli enzimi che degradano o sequestrano l'insetticida prima che raggiunga il suo obiettivo nella cellula. In alcuni casi, le zanzare modificano i loro comportamenti per evitare di entrare in contatto con i pesticidi.

"Questi cambiamenti stanno avvenendo a livello molecolare, livello fisiologico e comportamentale, e spesso si verificano più cambiamenti contemporaneamente. Con l'accessibilità del sequenziamento del DNA possiamo ora individuare questi cambiamenti evolutivi a livello genomico, " ha detto Kamdem.

Kamdem ha affermato che l'elevata diversità genetica tra le specie di zanzare e la loro capacità di scambiare geni rende difficile fermare lo sviluppo di gruppi resistenti agli insetticidi. Sistemi di gene drive che utilizzano approcci genetici per uccidere le zanzare, impedire loro di riprodursi, o impedire loro di trasmettere il parassita che causa la malaria sono in fase di sviluppo, ma una preoccupazione è che le zanzare potrebbero sviluppare una resistenza a queste tecniche, pure. "Le intuizioni ottenute dall'uso intensivo di insetticidi e dal loro impatto sul genoma delle zanzare saranno fondamentali per l'implementazione di successo dei sistemi di editing genetico come nuovo approccio al controllo delle malattie trasmesse dalle zanzare, " Kamdem ha detto. "A causa dell'emergere di malattie trasmesse dalle zanzare come Zika, diversi paesi stanno attuando, o si stanno preparando a distribuire, strategie di controllo vettoriale su larga scala. Una delle esigenze più urgenti è progettare strumenti di monitoraggio basati sull'evidenza per combattere l'inevitabile resistenza delle zanzare".