Anche le zanzare nel loro piccolo combattono la malaria

 Per molti anni gli scienziati hanno pensato che le zanzare fossero semplici vettori di malattie infettive, incapaci di difendersi dall’attacco di agenti patogeni. Recenti studi hanno invece rivelato che questi insetti hanno un sistema immunitario sorprendentemente sofisticato. Sebbene a differenza degli esseri umani e di altri animali, non abbiano anticorpi in grado di identificare e attaccare microorganismi, le zanzare sono dotate di mezzi alternativi per distruggere i parassiti che causano la malaria.

Crediti Foto: James Gathany/CDC

In uno studio sul sistema immunitario della zanzara, pubblicato on line il 29 novembre 2012 sulla rivista Plos Pathogens, due biologi dell’Università di Vanderbilt – Julián Hillyer e Jonas King – hanno scoperto che le zanzare sono dotate di un meccanismo finora sconosciuto per distruggere gli agenti patogeni, capace di sfruttare le peculiarità del loro sistema circolatorio per aumentarne l’efficacia.
Studi come questo stanno fornendo le informazioni necessarie per arrivare a bloccare efficacemente i parassiti della malaria e a sviluppare ulteriori strategie di controllo della malattia, attraverso la manipolazione del sistema immunitario della zanzara.

“Il sistema immunitario della zanzara non è complesso quanto il nostro e su 12.500 geni, solo 350 hanno funzioni immunitarie”, ha detto Hillyer. “Eppure è notevolmente efficace. La maggior parte dei parassiti della malaria che infettano la zanzara muore prima di arrivare alle ghiandole salivari dove possono trasmettere l’infezione ai vertebrati, come gli esseri umani”.

“Gli agenti patogeni che provocano malaria, dengue e febbre gialla provengono dalla farina di sangue della femmina e finiscono nell’intestino della zanzara”, ha detto Hillyer. “Poi lasciano l’intestino ed entrano nella cavità principale del corpo della zanzara, e da lì devono fare un po’ di strada fino alle ghiandole salivari”. Nelle cavità corporee della zanzara, gli agenti patogeni devono combattere contro la rapida circolazione del sangue della zanzara e devono respingere gli attacchi del suo sistema immunitario.
Il sistema circolatorio della zanzara è radicalmente diverso da quello dei mammiferi e dell’uomo. È costituito da un lungo tubo, aperto e ramificato anteriormente e chiuso posteriormente, che attraversa la regione dorsale del corpo della zanzara andando dall’addome al capo. Le sue pareti sono provviste di fibre muscolari che svolgono la funzione di pompa della circolazione sanguigna. Per la maggior parte del tempo, il cuore pompa il sangue della zanzara – un liquido chiaro chiamato emolinfa – verso la testa della zanzara, ma di tanto in tanto la direzione si inverte. A differenza dei mammiferi, le zanzare non hanno né arterie né vene: il sangue fluisce dal cuore nella cavità addominale e alla fine torna indietro passando per il cuore. “Il cuore delle zanzare funziona un po’ come la pompa di una fontana da giardino” osserva Hillyer.
Per arrivare alle ghiandole salivari, i patogeni devono passare attraverso una delle valvole cardiache. Ma le valvole fanno da imbuto, comportandosi come delle vere e proprie strozzature fisiche che ostacolano la migrazione dei virus e dei parassiti della malaria.

Le cellule, dette emociti, sono un elemento importante nel sistema di difesa della zanzara. Si tratta di speciali cellule immunitarie trasportate nell’emolinfa che hanno un ruolo analogo a quello dei globuli bianchi negli esseri umani, ovvero attaccare le cellule estranee e i virus quando entrano in contatto con essi. Hillyer e King hanno scoperto che quando una zanzara viene infettata da batteri o parassiti della malaria, una popolazione di emociti viene reclutata dalle valvole del cuore per catturare e distruggere gli agenti patogeni invasori. Queste nuove cellule immunitarie delle zanzare, ribattezzate emociti periostali, aumentano le loro probabilità di incontrare e distruggere gli invasori proprio grazie al fatto di riunirsi in aree dove vi è un elevato flusso di emolinfa.
“Capire cosa succede a questi agenti patogeni, mentre vengono trasportati all’interno del corpo della zanzara è fondamentale per comprendere come si sviluppa l’intero ciclo di infezione. E noi siamo appena all’inizio del percorso”, ha affermato Hillyer.

 Fonte: J.G. King e J.F. Hillyer “Infection-induced interaction between the mosquito circulatory and immune systems”. PLoS Pathogens, 29 novembre 2012.