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Codice Genetico di un Vampiro

NEW HAVEN – La tripanosomiasi umana africana (Human African Trypanosomiasis -HAT) - conosciuta anche come malattia del sonno –ha afflitto a lungo le popolazioni rurali dell’Africa sub-sahariana. Infezione parassitaria, spesso è fatale se non curata. E il suo trattamento è complesso, in quanto richiede un tipo di personale medico altamente specializzato difficile da trovare nelle zone colpite. I parassiti che portano l’infezione - Trypanosoma brucei gambiense in Africa centrale e occidentale e T. b. rhodesiense in Africa orientale - sono trasmessi attraverso la puntura di una mosca tse-tse infetta (Glossina morsitans morsitan).

All’inizio del XX secolo, le epidemie di HAT hanno decimato le popolazioni in molte parti dell’Africa. Sebbene lo screening sistematico e il trattamento di milioni di persone abbia ridotto drasticamente la trasmissione della malattia negli anni trenta, l’allentamento di tale impegno ha permesso alla HAT di riemergere negli anni cinquanta e sessanta, raggiungendo livelli epidemici all’inizio degli anni novanta. A partire dal 2008, una campagna dell’Organizzazione Mondiale della Sanità ha finalmente portato la malattia sotto controllo, riducendo i suoi contraenti soltanto a circa 10 mila persone ogni anno. Tuttavia milioni rimangono a rischio.

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Certo, le mosche tse-tse rappresentano un grave pericolo per le aree che non possono permettersi o non possono accedere alle cure. E la minaccia non è limitata agli esseri umani. La tripanosomiasi animale africana, o nagana, è causata dai parassiti Trypanosoma congolense, T. vivax, e T. brucei - che sono tutti trasmessi dalla mosca tse-tse.

Anche la nagana è fatale se non trattata, e comporta a notevoli perdite di bestiame. Nella sola produzione di bovini, le perdite economiche ammontano a una cifra stimata di 1-1.2 miliardi l’anno, con un totale di perdite agricole che raggiungono circa i 4.75 miliardi di dollari. Inoltre, la nagana limita l’allevamento dei bovini su un’area di dieci milioni di chilometri quadrati di Africa.

Data la mancanza di vaccini efficaci e farmaci poco costosi e facilmente trasportabili, la riduzione del numero delle mosche tse-tse rappresenta l’approccio più efficace per il controllo di tali malattie. Ciò può essere ottenuto attraverso trappole ed esche (schermi intrisi di insetticida), che attirano le mosche verso un dispositivo che le cattura e/o le uccide.

Ma si può fare molto per elevare l’efficacia di questi metodi, sia migliorando i dispositivi stessi o mediante l’attuazione di programmi di controllo secondo diversi approcci ecologici. In entrambi i casi, una migliore comprensione della biologia della mosca tse-tse è fondamentale.

La sequenza del genoma recentemente completata della Glossina morsitans morsitans fornisce diversi indizi che potrebbero trasformare le pratiche di ricerca e di controllo delle malattie tse-tse. In primo luogo, i ricercatori hanno cercato indizi sulle modalità con cui la mosca tse-tse, che si nutre esclusivamente di sangue di vertebrati, identifica l’ospite.

A tal fine, i ricercatori hanno analizzato i geni per più di 12.300 proteine per capire processi critici come l’olfatto (odore), la degustazione (sapore), e la visione. Essi hanno scoperto che le tse-tse hanno un minor numero di geni per i recettori olfattivi e degustativi, e più geni per rilevare l’anidride carbonica - la chiave per aiutare a trovare un ospite.

I ricercatori hanno anche perseguito una più profonda comprensione dei geni coinvolti nei colori di rilevamento, al fine di contribuire a determinare quale tonalità di blu - il colore noto da tempo per la sua capacità di attrazione delle mosche tse-tse - avrebbe funzionato meglio per le trappole. La prossima ricerca sugli aspetti molecolari dell’olfatto e della visione può favorire lo sviluppo di meccanismi più efficaci ad attirare le mosche nelle trappole, e di repellenti che potrebbero essere applicati agli animali per la protezione contro le punture tse-tse.

Allo stesso modo, la conoscenza delle simbiosi e della riproduzione delle mosche può essere sfruttata per sviluppare nuovi metodi di controllo delle popolazioni tse-tse. Ad esempio nell’assumere che, sebbene le tse-tse non siano in grado di sintetizzare le vitamine essenziali, ospitano una varietà di batteri simbiotici che lo fanno per loro.

Particolarmente interessante è la modalità inusuale di riproduzione della tse-tse: essa supporta la sua prole diretta. La femmina infatti sostiene lo sviluppo di un unico embrione che diventa una larva che cresce nell’utero di sua madre, nutrita con il latte secreto da ghiandole specializzate. La femmina partorisce una larva completamente matura, che si impupa e rimane sotterranea dormiente fino a quando si schiude come individuo adulto.

Lo studio del genoma ha rivelato la base molecolare di questa caratteristica - nuove proteine prodotte nella ghiandola del latte. Gli studi di espressione genica hanno dimostrato che quando la femmina è incinta, un aumento del 40 % nell’attività dei geni nella sua ghiandola mammaria rappresenta quasi la metà di tutte le attività geniche durante la gravidanza. In altre parole, l’allattamento è fondamentale per la sopravvivenza della tse-tse.

I ricercatori hanno anche scoperto che un singolo fattore di trascrizione, il ritardo Ladybird, regola la sintesi di tutte le proteine del latte; senza di esso, le mosche perdono la loro fecondità. Si è suggerito che inibitori chimici di questo fattore potrebbero rendere impossibile alla mosca di partorire, riducendo in tal modo le popolazioni tse-tse.

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Ma questa non è la sola caratteristica rara della tse-tse. A differenza di molti altri animali, le mosche tse-tse femmina possono rimanere fertili per tutta la vita. I ricercatori hanno trovato una forte risposta antiossidante prodotta tra i cicli di gravidanza, che aiuta le femmine ad evitare danni da stress ossidativo. Trovare un modo per evitare questa risposta antiossidante potrebbe dunque contribuire a compromettere i sistemi riproduttivi delle femmine.

Avere il programma genetico delle mosche tse-tse è un primo passo verso lo sviluppo di meccanismi per la riduzione del numero delle stesse. Per la gente dell’Africa rurale, tali anticipazioni arrivano sempre alquanto in ritardo.