La saliva del morso di una zecca può trasmettere agenti patogeni che causano gravi malattie, come la malattia di Lyme, e significative perdite agricole. Gli attuali insetticidi hanno degli svantaggi, così gli scienziati hanno cercato nuovi modi per impedire a questi fastidiosi aracnidi di diffondere agenti patogeni. Ora, i ricercatori riferiscono che i composti che hanno precedentemente identificato possono asciugare la saliva delle zecche sconvolgendo l'equilibrio degli ioni nella ghiandola salivare, riducendo l'alimentazione e potenzialmente limitando la trasmissione di agenti patogeni.

I ricercatori presenteranno oggi i loro risultati all'American Chemical Society (ACS) Fall 2019 National Meeting &Exposition.

"La malattia di Lyme sta esplodendo negli Stati Uniti nordorientali, "dice Daniel Swale, dottorato di ricerca, ricercatore principale del progetto. "La maggior parte dei metodi per uccidere le zecche nel settore agricolo prevede l'uso di insetticidi neurotossici, ma è difficile usare efficacemente questi insetticidi per controllare le zecche nelle aree residenziali. Quindi volevamo identificare un nuovo modo per controllare queste zecche portatrici di malattie".

"Sapevamo che la ghiandola salivare è fondamentale per il successo biologico delle zecche, suggerendo che aveva un potenziale come bersaglio per un pesticida che funziona attraverso un nuovo meccanismo, "Zhilin Li, un dottorando che presenta il lavoro all'incontro, dice. I ricercatori, che sono alla Louisiana State University, pensavano che se potevano impedire alle zecche di produrre saliva, allora potrebbero impedire loro di nutrirsi, una situazione che sarebbe incompatibile con il sostentamento della vita.

Li e Swale si sono concentrati su un canale ionico del potassio, noto come canale Kir, che ha dimostrato di essere importante per i sistemi escretori degli artropodi, una classificazione degli animali che include zanzare, così come le zecche. Questi canali microscopici consentono al potassio di entrare e uscire dalle cellule della ghiandola salivare e altrove nelle zecche, mantenere un equilibrio ionico essenziale per la secrezione salivare e per la salute delle zecche.

Nel loro lavoro attuale, nutrivano il sangue delle zecche mescolato con due composti noti per agire sui canali Kir. Due delle molecole, note come VU0071063 e pinacidil, un farmaco per l'ipertensione umana - erano efficaci, riducendo la secrezione di saliva del 95% o più e riducendo l'ingestione di sangue di circa 15 volte. È importante sottolineare che le zecche che si nutrivano di sangue bovino infuso con uno di questi composti sono morte entro 12 ore. Questo lasso di tempo è significativo perché la trasmissione di agenti patogeni attraverso la saliva delle zecche nei loro ospiti umani o animali richiede in genere almeno 12 ore e talvolta fino a 40 ore. Questi studi iniziali sono stati condotti in sistemi di alimentazione artificiale dell'ospite che conteneva un pasto di sangue. Prossimo, i ricercatori hanno in programma di verificare se il loro trattamento può effettivamente prevenire la trasmissione di agenti patogeni quando le zecche si nutrono di roditori.

Le zecche rimosse dal pasto di sangue prima di morire erano ovviamente malate, riferiscono i ricercatori. Le zecche erano scoordinate e letargiche, e non potevano camminare bene. I ricercatori attribuiscono questo comportamento a uno squilibrio di potassio, ioni sodio e cloruro nelle zecche. Normalmente, quando un segno di spunta si nutre, la sua saliva restituisce all'ospite l'acqua e gli ioni in eccesso dal sangue umano o animale. Ma le zecche trattate sputavano più ioni nonostante producessero molta meno saliva, interrompendo le loro funzioni biologiche. "Pensiamo che il loro sistema nervoso non funzionasse normalmente, e sospettiamo che sia per questo che abbiamo visto un'elevata mortalità nelle zecche trattate, "Li dice.

Li e Swale seguiranno i risultati iniziali che suggeriscono che il canale ionico è espresso nella ghiandola salivare solo durante l'alimentazione del sangue e poi scompare. E i ricercatori si stanno concentrando sul tipo esatto di cellule in cui vengono prodotti i canali ionici all'interno della ghiandola salivare. Una volta che hanno una comprensione più completa della dipendenza dell'alimentazione del sangue e della trasmissione dei patogeni sulla funzione del canale Kir, sperano che l'industria possa utilizzare le loro scoperte per creare un prodotto commerciale come uno spray per giardini, o un'iniezione o un trattamento orale per l'industria agricola per quegli animali a rischio di morsi di zecca. Swale osserva che il metodo sembra anche ridurre la produzione di saliva e l'alimentazione negli afidi e nei moscerini della frutta, quindi potrebbe essere potenzialmente utilizzato per controllare questi parassiti agricoli, pure.