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Come funzionano i repellenti contro le zanzare?

Il DEET è una sostanza chimica alla base dei più famosi repellenti contro gli insetti. Ma come agisce? Ce lo spiega Maurizio Pellegrino dalla Rockefeller University a New York, dove sta svolgendo il suo dottorato di ricerca dopo la laurea in biotecnologie all'Università di Torino.

Maurizio Pellegrino Per trovare le loro prede gli insetti utilizzano l'olfatto. E proprio su questo principio si basa il DEET, il più diffuso repellenti che ci protegge dal morso delle zanzare.

A scoprirlo sono stati i ricercatori del Laboratorio di Neurogenetica e comportamento della Rockefeller University, tra cui Maurizio Pellegrino, laureato in Biotecnolgie all'Università di Torino e miglior studente della Rockfeller University nel 2007. Gli altri ricercatori coinvolti sono Mathias Ditzen e Leslie B. Vosshall, responsabile del laboratorio. L'articolo è stato pubblicato su Science il 28 marzo 2008 (link all'articolo originale).

Nonostante sia in uso da oltre cinquant'anni, non era ancora noto quale fosse il meccanismo di azione del DEET.

E' stato originariamente inventato nel 1946 dal Dipartimento dell'Agricoltura e della Difesa degli Stati Uniti per proteggere i soldati dalle malattie trasmissibili mediante punture di insetti, come la malaria.

Solo più tardi, nel 1956, questa molecola chimica è entrata nell'uso comune, rendendo più serene le nostre serate estive.

In questi decenni gli scienziati hanno cercato di capire quale fosse la risposta giusta: funziona perché la "puzza" tiene lontani gli insetti o perché li rende "ciechi" al nostro odore?

"La risposta corretta", ci spiega Maurizio Pellegrino, "è la seconda".

Infatti, le zanzare sono attratte verso l'uomo dall'odore particolare che emaniamo con il sudore e con la respirazione. Tra le molecole interessanti per questi fastidiosi insetti ci sono il diossido di carbonio, l'acido lattico e un composto a base alcolica odoroso chiamato 1-ottan-3-olo.

"Il sistema olfattivo degli insetti è in grado di percepire, mediante diverse molecole, il nostro odore, che utilizzano come un faro per raggiungerci. Ma il DEET, che abbiamo provvidenzialmente distribuito sui nostri vestiti, raggiunge i loro recettori olfattivi e li tappa, rendendoli incapaci di trovare la strada verso il loro pasto", continua Maurizio Pellegrino.

Struttura chimica del DEET Volendo immaginare che cosa provano le zanzare disorientate dal DEET, immaginate di camminare per strada di una città che non conoscete: mentre passeggiate sentite un irresistibile odore di pizza margherita, vi voltate e vi trovate faccia a faccia con il negoziante che sta vendendo la pizza al trancio, e cosa succede dopo dipende dalla propria forza di volontà... Ma mettiamo il caso che, invece, quel giorno avete un forte raffreddore, probabilmente passerete davanti al negozio senza nemmeno accorgervene mentre osservate i più importanti monumenti della città.

Ma torniamo al DEET. Gli odori sono percepite grazie a diverse molecole che fanno parte dell'olfatto delle zanzare, chiamate collettivamente con il nome di recettori. Per identificare il meccanismo di funzionamento del DEET, i ricercatori hanno registrato l'attività elettrica delle cellule che compongono il sistema olfattivo delle zanzare quando venivano messe in contatto con l'1-ottan-3-olo. Infatti, in seguito all'interazione con una sostanza odorosa, nelle cellule olfattive si verifica un picco di attività elettrica, che non si verifica quando è presente il DEET.

Con esperimenti successivi hanno scoperto che il DEET blocca in modo molto specifico l'attività di tutti i recettori che lavorano appoggiandosi ad una terza molecola, chiamata corecettore Or83b, presente in tutti gli insetti. I recettori in questione sono quelli responsabili dell'identificazione delle sostanze odorose, mentre un discorso a parte riguarda la capacità di percepire il diossido di carbonio, che segue altre strade. Per capire a fondo il meccanismo hanno modificato geneticamente alcune zanzare di modo che non avessero più il corecettore Or83b: come atteso, queste zanzare, al contrario di quelle normali, non sono disorientate dal DEET. Infine, hanno dimostrato in vitro, inserendo uno per uno i recettori e il corecettore in cellule che non li avevano, che il meccanismo è effettivamente dovuto al complesso molecolare e non dipende da altre molecole. Infatti, anche in questo caso, la semplice presenza del corecettore inibiva la capacità di reagire agli odori in presenza del DEET.

In pratica, è come dire che il DEET disorienta le zanzare colpendo proprio il punto strategico per sentire gli odori.

Questa ricerca segna un passo importante nella lotta contro gli agenti patogeni trasmissibili via insetti, infatti ora che è noto il meccanismo di azione del DEET è possibile avviare delle ricerche per sviluppare nuove sostanze, più efficaci e sicure per combattere malattie ancora molto diffuse.

Infatti, tra le malattie trasmissibili attraverso le punture degli insetti sensibili dal DEET troviamo la malattia di Lyme, la rickettsiosi, alcune meningoencefaliti (punture di zecca) e la febbre di Dengue, virus del West Nitle, malaria (puntura di zanzare). Queste malattie sono generalmente molto gravi e difficili da curare, anche perché spesso i pochi farmaci a disposizione sono alla portata solo dei turisti occidentali che si recano in zone infette e non con chi è continuamente esposto al rischio abitandovi.

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