Attraverso un semplice processo di riscaldamento e raffreddamento, I ricercatori della New York University hanno creato una nuova forma cristallina di deltametrina, un comune insetticida usato per controllare la malaria, che risulta in un insetticida fino a 12 volte più efficace contro le zanzare rispetto alla forma esistente.

Le scoperte, pubblicato sulla rivista Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze (PNAS) , può fornire un'alternativa insetticida tanto necessaria e conveniente di fronte alla crescente resistenza tra le zanzare.

"L'uso di forme cristalline più attive di insetticidi è una strategia semplice e potente per migliorare i composti disponibili in commercio per il controllo della malaria, aggirare la necessità di sviluppare nuovi prodotti nella lotta in corso contro le malattie trasmesse dalle zanzare, "ha detto Bart Kahr, professore di chimica alla New York University e uno degli autori senior dello studio.

"Sono necessari miglioramenti nel controllo della malaria con la massima urgenza che mai durante la crisi globale di COVID-19, " Ha aggiunto Kahr. "Il numero di decessi per malaria in Africa quest'anno dovrebbe raddoppiare a causa delle interruzioni legate al coronavirus alle catene di approvvigionamento. Abbiamo bisogno di misure di sanità pubblica per ridurre sia le malattie infettive, e per la malaria, questo include insetticidi più efficaci".

La malaria è una delle principali sfide per la salute pubblica in tutto il mondo, con più di 200 milioni di casi e 400, 000 decessi segnalati ogni anno. Gli insetticidi come la deltametrina possono prevenire la diffusione di malattie trasmesse dalle zanzare e vengono spesso spruzzati all'interno e sulle zanzariere. Però, le zanzare stanno diventando sempre più resistenti agli insetticidi, lasciando ricercatori e funzionari della sanità pubblica alla ricerca di alternative con nuove modalità di azione.

Molti insetticidi, compresa la deltametrina, sono sotto forma di cristalli, il fulcro della ricerca per Kahr e il collega professore di chimica della New York University Michael Ward. Quando le zanzare calpestano i cristalli di insetticida, l'insetticida viene assorbito attraverso i loro piedi e, se efficace, uccide le zanzare.

Come parte della loro ricerca sulla formazione e la crescita dei cristalli, Kahr e Ward studiano e manipolano i cristalli di insetticidi, esplorando le loro forme alternative. Nel loro studio PNAS, i ricercatori hanno riscaldato la forma disponibile in commercio di deltametrina a 110°C/230°F per alcuni minuti e l'hanno lasciata raffreddare a temperatura ambiente; questo ha portato a una nuova forma cristallizzata di deltametrina, composto da lunghi, minuscole fibre che si irradiano da un unico punto.

Quando è stato testato sulle zanzare Anopheles quadrimaculatus e Aedes aegypti, che trasmettono entrambe la malaria, e sui moscerini della frutta, la nuova forma cristallina della deltametrina funzionava fino a 12 volte più velocemente della forma esistente. Gli insetticidi ad azione rapida sono importanti per controllare rapidamente le zanzare prima che si riproducano o continuino a diffondere malattie.

Anche la nuova forma è rimasta stabile, e in grado di uccidere rapidamente le zanzare, per almeno tre mesi.

Per simulare le prestazioni delle due forme di deltametrina nell'arginare la diffusione della malaria, i ricercatori si sono rivolti a modelli epidemiologici che suggeriscono che l'uso della nuova forma nella spruzzatura indoor al posto della forma originale sopprimerebbe significativamente la trasmissione della malaria, anche in regioni con alti livelli di resistenza agli insetticidi. Inoltre, sarebbe necessario utilizzare meno della nuova forma per ottenere lo stesso effetto, potenzialmente riducendo il costo dei programmi di controllo delle zanzare e riducendo l'esposizione ambientale all'insetticida.

"La deltametrina è stata uno strumento leader nella lotta alla malaria, ma affronta un futuro incerto, minacciato dallo sviluppo di resistenza agli insetticidi. La semplice preparazione di questa nuova forma cristallina di deltametrina, accoppiato con la sua stabilità e marcatamente maggiore efficacia, ci mostra che la nuova forma può fungere da strumento potente e conveniente per controllare la malaria e altre malattie trasmesse dalle zanzare, " ha detto Ward.