L'insetto predatore Rhodnius prolixus è uno dei principali vettori della malattia di Chagas nel nord del Sud America e in America centrale. Credito:Dr Erwin Huebner, Università di Manitoba, Winnipeg, Canada
Nell'America centrale e meridionale, gli insetti succhiatori di sangue predatori trasmettono l'agente eziologico della malattia di Chagas ampiamente diffusa. Poiché la malattia può indurre sintomi gravi e ad oggi non esiste un vaccino contro i parassiti del Trypanosoma, l'approccio principale al momento è quello di controllare l'insetto utilizzando insetticidi. Un team di ricerca tedesco-brasiliano ha ora studiato come i tripanosomi cambiano il microbiota intestinale dell'insetto. L'obiettivo a lungo termine:cambiare la comunità batterica nell'intestino dell'insetto predatore in modo tale che possa difendersi dai tripanosomi.
Secondo le stime dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS), tra i sei ei sette milioni di persone in tutto il mondo, principalmente nell'America centrale e meridionale, sono infette dalla specie di tripanosoma Trypanosoma cruzi. Questo parassita unicellulare (protozoo) provoca la malattia di Chagas (tripanosomiasi americana), che nella fase acuta è poco appariscente:solo in ogni terzo caso la persona infetta sviluppa dei sintomi, che possono poi essere aspecifici, come febbre, orticaria e linfonodi ingrossati. Tuttavia, i parassiti rimangono nel corpo e molti anni dopo la malattia cronica di Chagas può diventare pericolosa per la vita, con ingrossamento patologico del cuore e progressiva paralisi del tratto gastrointestinale.
Non esiste un vaccino contro l'agente patogeno e il trattamento della malattia in fase avanzata è difficile. Ecco perché l'attenzione in America Latina è piuttosto sul controllo dell'insetto che trasmette i tripanosomi di Chagas:l'insetto predatore succhiasangue della sottofamiglia di insetti Triatominae . Ingerisce i tripanosomi durante la puntura, che poi colonizzano il suo intestino. Attraverso le sue feci che ha depositato principalmente vicino al morso, l'insetto espelle l'agente patogeno, che viene spesso strofinato sulla ferita quando si gratta il morso estremamente pruriginoso.
Sebbene il numero di nuove infezioni sia diminuito in varie regioni dove gli insetticidi vengono irrorati su larga scala, stanno emergendo problemi:nell'ultimo decennio è stata osservata sempre più la resistenza ai comuni insetticidi da parte di diverse specie di insetti predatori. Questi insetticidi hanno anche un impatto negativo sull'ambiente e sulla popolazione locale.
I ricercatori di tutto il mondo stanno compiendo intensi sforzi per trovare metodi alternativi per aiutare a controllare il Trypanosoma cruzi. Una possibilità potrebbe essere quella di modificare i batteri nell'intestino dell'insetto predatore in modo tale da eliminare i tripanosomi di Chagas o inibirne lo sviluppo.
Esempio del ciclo di vita emimetabolico dell'insetto predatore della triatomina Rhodnius prolixus. Sono mostrati il vettore adulto, uova appena deposte, bianco latte, uova mature e rossastre e cinque ninfe. Le frecce rosse segnano un pasto di sangue per il processo di muta e la produzione di uova. Al centro sono raffigurati ospiti frequenti, come cani, opossum e umani. Credito:Fanny E. Eberhard/Goethe University di Francoforte
In collaborazione con gli scienziati dell'Instituto René Rachou di Belo Horizonte, Brasile, i parassitologi e i biologi delle infezioni Fanny Eberhard e il professor Sven Klimpel dell'Università di Goethe, il Senckenberg—Leibniz Institution for Biodiversity and Earth System Research (SGN) e il LOEWE Center for Translational Biodiversity La genomica ha ora studiato come i tripanosomi Chagas cambiano la comunità batterica nell'intestino dell'insetto predatore. Per fare ciò, hanno utilizzato l'analisi del genoma, che ha permesso loro di confrontare la composizione della comunità batterica nell'intestino dell'insetto, il microbioma, prima e dopo l'infezione con l'agente patogeno (sequenziamento metagenomico del fucile).
Il risultato:dopo l'infezione, la gamma di ceppi batterici nell'intestino dell'insetto è notevolmente diminuita. Alcuni ceppi, tra cui il batterio potenzialmente patogeno Enterococcus faecalis, hanno tratto vantaggio dalla presenza dei parassiti. Inoltre, i ricercatori sono riusciti a identificare quattro specie batteriche che probabilmente assumono funzioni importanti per l'insetto, come la sintesi delle vitamine del gruppo B.
Fanny Eberhard spiega che "la vitamina B è uno dei nutrienti che gli insetti succhiatori di sangue non ottengono attraverso i loro pasti di sangue. I batteri che producono vitamina B sono quindi molto importanti per l'insetto, si trovano praticamente in tutti gli individui e rimangono nell'insetto predatore intestino anche attraverso le generazioni. Quindi, tali batteri sono potenzialmente destinatari adatti di geni che producono sostanze difensive contro i tripanosomi di Chagas."
Il professor Sven Klimpel elabora:"In definitiva, il nostro obiettivo è che l'insetto predatore si difenda dai tripanosomi Chagas e, in questo modo, prevenga l'infezione negli esseri umani. Tuttavia, prima possiamo produrre batteri con tali proprietà e quindi rilasciare insetti predatori che li contengono , dobbiamo capire meglio come è strutturata l'ecologia dell'intestino dell'insetto e come funzionano le estese interazioni tra ospite, agente patogeno e microbioma. Il nostro lavoro sta fornendo un contributo essenziale a questo scopo."
La ricerca è stata pubblicata su Microbiome .
