Le malattie trasmesse dalle zanzare come la malaria – che uccide un bambino ogni due minuti – sono importanti preoccupazioni per la salute pubblica, causando 200 milioni di casi all’anno. Le nuove malattie come Zika possono rappresentare una minaccia crescente per la salute di fronte al cambiamento climatico. Le zanzare sono sempre più resistenti e non riescono a rispondere agli insetticidi piretroidi incorporati nelle reti da letto. I funzionari della sanità pubblica sono preoccupati e hanno riconsiderato l’uso del DDT – che è stato vietato per decenni in gran parte del mondo, ad eccezione dell’uso selettivo per il controllo della malaria – ma la sua controversa storia e l’impatto ambientale incoraggiano la necessità di nuovi insetticidi. Un nuovo studio sul Journal of American Chemical Society esplora la chimica e la storia complicata e allarmante di DFDT, un insetticida ad azione rapida. La ricerca ha coinvolto Bart Kahr e Michael Ward, entrambi professori di Chimica presso la New York University. Studiano la crescita dei cristalli, che due anni fa li ha portati a scoprire una nuova forma cristallina di DDT, il famigerato o se desidera insetticida infame. Il DDT è noto per i suoi effetti dannosi sull’ambiente e sulla fauna selvatica. Ma la nuova forma sviluppata da loro si è rivelata più efficace contro gli insetti e, in quantità minori, potenzialmente minimizzando il suo impatto ambientale.

Nel continuare a esplorare la struttura cristallina degli insetticidi, il team di ricerca ha iniziato a studiare forme fluorurate di DDT, sostituendo gli atomi di cloro con fluoro. Hanno preparato due forme solide del composto, un monofluoro e un difluoro-analogo, e li hanno testati su moscerini della frutta e zanzare, comprese le specie di zanzare che portano malaria, febbre gialla, Dengue e Zika. Le forme solide di DDT fluorurato uccisero gli insetti più rapidamente di quanto non facessero i DDT; l’analogo difluoro, noto come DFDT, uccise le zanzare da due a quattro volte più velocemente. I ricercatori hanno anche effettuato un’analisi dettagliata delle attività relative delle forme a stato solido di DDT fluorurato, rilevando che le forme meno termodinamicamente stabili (in cui i cristalli liberano le molecole più facilmente) erano più efficaci nell’uccidere rapidamente gli insetti. Oltre alle loro analisi chimiche, i ricercatori hanno cercato di determinare se la loro creazione avesse un precedente. In tal modo, hanno scoperto un retroscena ricco e inquietante per DFDT. Attraverso documenti storici, hanno appreso che DFDT è stato creato come insetticida dagli scienziati tedeschi durante la seconda guerra mondiale ed è stato utilizzato dai militari tedeschi per il controllo degli insetti nell’Unione Sovietica e nel Nord Africa, in parallelo con l’uso del DDT da parte delle forze armate americane in Europa e Sud Pacifico.

Nel caos del dopoguerra, tuttavia, la produzione di DFDT terminò bruscamente. Funzionari militari alleati che hanno intervistato scienziati del Terzo Reich hanno respinto le affermazioni dei tedeschi secondo cui DFDT era più veloce e meno tossico per i mammiferi rispetto al DDT, definendo i loro studi “scarsi” e “inadeguati” nei rapporti dell’intelligence militare. Nel suo discorso del Premio Nobel del 1948 per la scoperta della capacità di uccidere gli insetti del DDT, Paul Müller notò che il DFDT dovrebbe essere l’insetticida del futuro, dato che funziona più rapidamente rispetto al DDT. Nonostante ciò, DFDT è stato in gran parte dimenticato e sconosciuto agli entomologi contemporanei con cui i ricercatori della New York University hanno conferito. I ricercatori hanno commentato insieme: “Siamo rimasti sorpresi nello scoprire che all’inizio il DDT aveva un concorrente che ha perso la corsa a causa di circostanze geopolitiche ed economiche, per non parlare del suo legame con l’esercito tedesco e non necessariamente a causa di considerazioni scientifiche. L’insetticida meno persistente, come il DFDT, potrebbe aver cambiato il corso del 20° secolo, ci costringe a immaginare storie scientifiche controfattuali. La velocità ostacola lo sviluppo della resistenza: i cristalli di insetticida uccidono le zanzare quando vengono assorbiti attraverso i cuscinetti dei loro piedi. Composti efficaci uccidono gli insetti rapidamente, possibilmente prima che siano in grado di riprodursi”.

I ricercatori riconoscono l’urgente necessità di insetticidi nuovi e veloci. Non solo gli insetticidi ad azione rapida sono fondamentali per combattere lo sviluppo della resistenza, ma possono essere utilizzati meno insetticidi, riducendo potenzialmente il loro impatto ambientale.

• A cura del Dr. Gianfracesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Zhu X et al., Ward MD, Kahr B. J Am Chem Soc. 2019 Oct 11.

Seong KM et al. Pestic Biochem Physiol. 2019 Sep; 159:136-143.

Auteri M, La Russa F et al. Biomed Res Int. 2018; 2018:3098575.