Scoperta di nuovi prodotti naturali per il controllo delle zanzare

Parassiti e vettori volume 15, numero articolo: 481 (2022) Citare questo articolo

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Il controllo dei vettori svolge un ruolo chiave nel ridurre il peso sanitario pubblico delle malattie trasmesse dalle zanzare. Le odierne strategie di controllo dei vettori si basano in gran parte su insetticidi sintetici che possono avere un impatto ambientale negativo se applicati all’aperto e spesso diventano inefficaci a causa della capacità delle zanzare di sviluppare resistenza. Un approccio alternativo e promettente per aggirare queste sfide prevede l’implementazione di insetticidi derivati ​​dalla natura (biopesticidi) per il controllo dei vettori. I biopesticidi possono costituire organismi presenti in natura o sostanze da essi derivate che hanno effetti di riduzione della durata della vita sui vettori di malattie come le zanzare. Qui presentiamo la scoperta e la valutazione di agenti di controllo biologico basati su prodotti naturali che possono potenzialmente essere sviluppati in biopesticidi per il controllo delle zanzare. Abbiamo analizzato una raccolta di prodotti naturali comprendente 390 composti e inizialmente identificato 26 molecole con potenziale capacità di uccidere gli stadi larvali della zanzara della febbre gialla Aedes a Egypti, responsabile della trasmissione di virus come dengue, Zika, chikungunya e febbre gialla. I prodotti naturali identificati come risultati positivi sullo schermo sono stati ulteriormente valutati per verificarne l'idoneità allo sviluppo di biopesticidi. Abbiamo dimostrato che una selezione dei prodotti naturali più efficaci, bactobolin, maitansina e ossamicina, hanno ucciso anche gli stadi larvali della zanzara Anopheles gambiae che trasmette la malaria, nonché la forma adulta di entrambe le specie. Abbiamo esplorato ulteriormente l'utilità di estratti grezzi e preparati provenienti da due delle migliori fonti di candidati (organismi di origine) per l'attività zanzaricida, ovvero estratti dai due batteri Burkholderia thailandensis e Streptomyces hygroscopicus var. ossamiceticus.

Le infezioni trasmesse da vettori continuano a rappresentare un grave problema di salute pubblica; circa l’80% della popolazione mondiale è a rischio di contrarre una malattia trasmessa da vettori [1]. Malaria, dengue, Zika, chikungunya, febbre gialla e altre malattie trasmesse dalle zanzare causano più di 1 milione di morti ogni anno in tutto il mondo e sono responsabili di un enorme carico socioeconomico, soprattutto nelle regioni sottosviluppate [2,3,4,5,6 ].

Un controllo efficiente dei vettori è la strategia preventiva più efficace e le notizie incoraggianti di un calo del numero di casi di malaria all’inizio del ventunesimo secolo sono state attribuite principalmente all’uso del controllo dei vettori basato su insetticidi [7]. Le stime dell’ultimo rapporto World Malaria (2021) indicano che tra il 2000 e il 2020 sono stati evitati 1,7 miliardi di casi e 10,6 milioni di decessi [2].

Tuttavia, il controllo dei vettori si basa principalmente su insetticidi chimici con pochissimi bersagli e questi insetticidi sono stati recentemente sempre più associati a maggiore resistenza, tossicità fuori bersaglio e persistenza di lunga durata in natura [8]. I prodotti naturali (NP), comunemente metaboliti secondari prodotti da batteri, piante o funghi, sono considerati un'alternativa promettente ai composti insetticidi sintetici rispetto a questi problemi [8, 9]. La tossicità e gli effetti ambientali generalmente minori dei biopesticidi sono stati affrontati nel settore agricolo dove la necessità di metodi alternativi, e quindi l’interesse per i biopesticidi, è notevolmente aumentata [10, 11]. Storicamente, gli estratti e i composti isolati dalle risorse naturali hanno contribuito a molti aspetti della salute medicinale attraverso la loro attività antibiotica, antitumorale, antifungina, antibatterica o antiparassitaria [12, 13].

Il biopesticida a base di NP più consolidato utilizzato oggi per il controllo delle zanzare è costituito da cristalli di Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) [14]. I suoi benefici sono legati alla sua modalità d'azione specifica per le zanzare e al fatto che non è stata segnalata alcuna resistenza sul campo nonostante il suo utilizzo per > 30 anni [15]. Lo svantaggio principale è la tempistica e la necessità di una distribuzione ripetuta durante la stagione, mentre un'altra limitazione è che i prodotti disponibili fino ad oggi vengono utilizzati solo per colpire lo stadio larvale del ciclo di vita delle zanzare. Le fonti naturali attualmente in fase di studio per lo sviluppo di nuove attività zanzaracide includono funghi [16, 17], piante [18,19,20,21,22,23,24,25] e microbi [26,27,28,29 ,30,31], di cui le piante sono le più rappresentate.