Un fiuto da zanzara

Le zanzare hanno un raffinatissimo senso dell’olfatto che sfruttano sia per selezionare le prede sia per evitare i pericoli. Nuove scoperte scientifiche offrono la possibilità di sfruttare questa caratteristica per elaborare possibili strategie contro malattie quali la dengue, la malaria, la chikungunya e molte altre.

Ogni anno nel mondo un milione circa di persone muore a causa di malattie trasmesse da altri animali che a loro volta ospitano e trasportano microrganismi patogeni per gli esseri umani. Per la funzione di trasporto e trasmissione dei patogeni, questi animali sono detti in gergo “vettori”. Nella quasi totalità dei casi il vettore è un insetto, come una zanzara o una zecca, e il contagio avviene tramite una puntura con cui un virus, un batterio o un protozoo penetra nel corpo umano, dando inizio alla malattia. Il fenomeno è conosciuto e molto studiato, ma parecchio resta ancora da chiarire. In particolare, alcuni processi biochimici delle zanzare, studiati da scienziati della Harvard Medical School, indicano che l’olfatto abbia un ruolo essenziale nei comportamenti di questi insetti,  in termini sia di aggressività sia di sopravvivenza e di autodifesa.

L’olfatto è un senso ancora in parte misterioso. Molto è stato scoperto a livello neuronale e molecolare, tuttavia capire nei dettagli come funziona in tutte le specie è una sfida notevole per la comunità scientifica. Un ampliamento delle conoscenze in quest’ambito potrebbero avere notevoli conseguenze per la salute non solo umana. Oggi sappiamo, tra le altre cose, che insetti come le zanzare sono in grado di distinguere numerosi odori e di decidere i comportamenti da tenere sfruttando la propria memoria olfattiva. Conoscere meglio il funzionamento dell’apparato olfattivo di questi insetti può servire sia ad approfondire il funzionamento dell’omologo organo di senso negli esseri umani sia a promuovere la lotta a malattie trasmesse dalle zanzare come la malaria, la dengue e la chikungunya.

Le malattie trasmesse tramite vettori saranno sempre di più

I casi di malattie trasmissibili da vettore sono in continua crescita, anche in conseguenza dei cambiamenti climatici che allargano l’area di diffusione di molti insetti. Per esempio, a Buenos Aires i casi di febbre dengue sono aumentati sensibilmente rispetto a un decennio fa. Un’altra infezione trasmessa da punture di insetti, la malattia di Chagas, è sempre più diffusa in Sud America. In generale, in molti Paesi in via di sviluppo le malattie trasmesse da vettori sono un serio problema di salute pubblica.

I cambiamenti climatici sembrano anche promuovere un aumento del numero di microrganismi patogeni trasportati dai vettori. La situazione epidemiologica rischia perciò di sfuggire di mano se non si riuscirà a impedire – o perlomeno a rallentare – la trasmissione delle malattie di questo tipo ai mammiferi e non solo agli esseri umani.

Per studiare l’olfatto, le zanzare sono l’ideale

Le maggiori protagoniste di molti studi sull’olfatto dei vettori virali sono le zanzare, non solo per la loro enorme importanza nel trasmettere malattie gravi che causano milioni di morti all’anno. Le zanzare sono infatti interessanti da studiare perché mantengono comportamenti coerenti nel tempo: pungono gli esseri umani e altri animali a sangue caldo per soddisfare i propri bisogni alimentari, e in questo sono particolarmente tenaci. Sappiamo, inoltre, che le zanzare si muovono nello spazio utilizzando, tra le altre cose, l’olfatto e sfruttando i relativi recettori per identificare odori rilevanti e distinguere una specie di mammifero dall’altra. Le zanzare sono organismi prediletti dagli scienziati anche perché hanno una gamma molto ampia di possibili comportamenti differenti e si adattano a vivere in condizioni anche molto diverse, cercando di sfruttare al meglio ciò che l’ambiente mette loro a disposizione.

Studiare le zanzare significa chiarire anche i meccanismi di trasmissione delle malattie per le quali esse fungono da vettore. In particolare, non si indaga solo il modo in cui vengono rilevati gli odori, ma anche i meccanismi olfattivi implicati nella trasmissione delle malattie e nel riconoscimento degli esseri umani o di altri animali come bersagli.

La selezione dei bersagli è molto attenta e rigorosa

Le zanzare non pungono a caso, ma ricordano gli odori e scelgono con grande precisione le proprie prede. Di fatto utilizzano l’olfatto per imparare, per fare esperienza e per ottimizzare le proprie strategie, a scopo non solo offensivo ma anche difensivo. In una ricerca i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Current Biology, per esempio, alcuni scienziati hanno dimostrato che le zanzare, dopo avere subito uno shock meccanico –per esempio un tentativo di uccisione – sono in grado di riconoscere l’odore dell’assalitore e di conseguenza di evitare quello specifico pericolo. Questo comportamento, detto di autoapprendimento, è stato osservato anche in esperimenti di laboratorio condotti coinvolgendo animali diversi dagli esseri umani. Se, per esempio, un ratto in maniera involontaria rischia di colpire una zanzara, quest’ultima rimarrà da quel momento a distanza di sicurezza dal ratto stesso.

Le zanzare sono particolarmente attratte dagli odori degli esseri umani e di conseguenza sono indotte a pungerci. Durante esperimenti condotti in laboratorio si è notato che, a seconda della fragranza o dell’odore specifico, le zanzare adottano comportamenti differenti, dimostrando la grande capacità selettiva del loro apparato olfattivo. Quindi non solo non hanno comportamenti casuali, ma scelgono con grande cura i propri bersagli, preferendo alcune specie rispetto ad altre e addirittura alcuni individui all’interno di una stessa popolazione. Un ruolo centrale in questo processo è svolto dalla dopamina, un neurotrasmettitore coinvolto in molti processi di apprendimento animale.

Una chiave nella lotta ad alcune gravi malattie

Studiare l’apprendimento olfattivo delle zanzare può aiutare a migliorare i metodi di contrasto epidemiologico ad alcune malattie trasmissibili da vettori. La ricerca scientifica dei prossimi anni dovrà, tra le altre cose, cercare di spiegare in che modo le zanzare siano capaci di distinguere i vari odori, e in che modo le differenti combinazioni di stimoli determinino reazioni diverse.

Conoscendo, per esempio, le strutture molecolari dei recettori olfattivi delle zanzare e di altri vettori, sarà forse possibile sviluppare farmaci e repellenti in grado di frenare la diffusione di una lunga serie di malattie, interferendo con la capacità innata degli insetti di riconoscere l’odore degli esseri umani. E di pungerci.