Per sviluppare una strategia di controllo delle zanzare con un impatto ecologico minimo, biochimici ed entomologi dell’Università dell’Arizona hanno aperto la strada a un nuovo approccio sfruttando l’ambiente alcalino unico delle viscere delle larve delle zanzare. Utilizzando composti chimici appositamente progettati, il team ha modificato selettivamente le proteine ​​intestinali delle larve di zanzara, segnando un progresso significativo nella lotta contro le malattie trasmesse dalle zanzare.

Lo studio è stato pubblicato giovedì 14 marzo sul Journal of American Chemical Society .

Dal punto di vista della salute pubblica, i metodi tradizionali di controllo delle zanzare hanno dovuto affrontare ostacoli. Le zanzare sviluppano resistenza agli insetticidi comunemente usati, ha affermato Michael Riehle, professore presso il Dipartimento di Entomologia dell'UArizona e autore senior dello studio.

"Elaborare obiettivi unici contro le larve di zanzara è uno strumento potente poiché la resistenza continua a svilupparsi contro gli approcci attuali", ha affermato Riehle.

"Ci siamo imbattuti in alcuni composti chimici che avevano una reattività unica a pH elevato (basico) e sapevamo che le larve di zanzara hanno questo ambiente unico a pH elevato", ha affermato John Jewett, professore associato presso il Dipartimento di Chimica e Biochimica.

Due ex studenti laureati del Dipartimento di Chimica e Biochimica, Lindsay Guzmán e Anjalee Wijetunge, hanno condotto lo studio.

Il team ha progettato composti chimici noti come triazabutadieni protetti che sono inattivi in ​​condizioni normali. Ma in ambienti con pH elevato, come l'intestino di una larva di zanzara, i composti rilasciano molecole altamente reattive chiamate ioni aril diazonio, che poi si legano alle proteine ​​dell'intestino della larva e le modificano.

"Si potrebbero paragonare queste molecole ad animali con la museruola. Una volta che la museruola viene rimossa a pH elevato, possono agganciarsi alle proteine ​​nelle loro vicinanze", ha detto Jewett.

Le proteine ​​modificate vengono marcate con marcatori fluorescenti attraverso un processo di collegamento chimico altamente efficiente. I marcatori fluorescenti sono serviti a confermare che queste sonde progettate sono entrate nella larva e hanno effettuato la modifica.

Jewett ha affermato che questa etichettatura in due fasi può essere pensata come l'aggiunta di un localizzatore a un animale in natura che è relativamente piccolo e non disturbante. Il secondo passo:la molecola fluorescente sarebbe qualcuno che segue il tracker e lo dipinge di rosa brillante in modo che tutti possano trovarlo facilmente.

Questa codifica consente il rilevamento di proteine ​​modificate utilizzando una varietà di tecniche biochimiche per isolare e separare le proteine.

I composti riportati nel loro lavoro non sono acutamente tossici per le larve di zanzara, ma modificano le proteine ​​presenti nell’intestino larvale. I gruppi di ricerca stanno attualmente studiando se i composti hanno effetti a lungo termine sulle larve che digeriscono il cibo, crescono e diventano adulte, ha detto Jewett.

Poiché l'obiettivo sono le larve di zanzara, che sono acquatiche, il composto chimico può essere messo direttamente nell'acqua come molti altri larvicidi attualmente utilizzati, ha detto Jewett. Il vantaggio di questa tecnologia è che prende di mira specificamente le larve di zanzara e non danneggia altri animali acquatici. Pochissimi organismi nell'ambiente acquatico hanno un pH molto alto come le larve di zanzara, ha detto Jewett.

Sebbene il team abbia eseguito lo studio con una sola specie di zanzara, Aedes a Egypti, l’ambiente intestinale ad alto pH è diffuso anche in altre specie di zanzare come Anopheles e Culex, ha detto Riehle. Oltre alle zanzare, la nuova sonda prende di mira anche le larve dei simulidi, grazie al loro pH intestinale elevato. Le mosche nere sono importanti vettori della cecità fluviale, ha detto Riehle.

In futuro, il gruppo di ricerca prevede di associare diversi composti potenzialmente tossici a questo composto chimico, per poi testarne l'efficacia nell'uccidere le larve di zanzara.

"Inizialmente, pensavamo che la necessità di un pH elevato per rilasciare il composto reattivo fosse un ostacolo, ma poi ci siamo resi conto che quello era un ambiente utile per la biologia delle zanzare", ha detto Jewett. "E alla fine tutto ha funzionato abbastanza bene."