Test standard di alimentazione a membrana per la rilevazione dell'infezione da Plasmodium falciparum in vettori di zanzare Anopheles

La malaria, conosciuta come una delle malattie più distruttive in tutto il mondo, rappresenta ancora una grande minaccia per diversi paesi, specialmente quelli all’interno della regione africana, e contribuisce a circa il 95% dei casi in tutto il mondo¹. Questa malattia è causata da un parassita protozoo e, insieme al suo vettore di zanzara Anopheles, questi colpevoli possono causare gravi danni all’ospite umano². Più specificamente, la specie falciparum del genere parassita Plasmodium è responsabile di circa il 99% dei casi di malaria nell’Africa sub-sahariana¹. Oltre a questo, diversi importanti vettori di zanzare Anopheles (tra cui An. gambiae Giles, An. arabiensis Patton, An. coluzzii Coetzee & Wilkerson sp.n. e An. funestus Giles) potrebbero essere accusati di oltre il 95% della trasmissione dei parassiti a livello globale 3,4,5,6,7,8 . Affinché sia stabilita la compagnia ideale parassita-vettore, il vettore di zanzara dovrebbe essere suscettibile al parassita ed essere in grado di trasmetterlo⁹. Inoltre, sia il vettore che il parassita dovrebbero superare le barriere fisiche per formare la perfetta combinazione infettiva: il vettore di zanzara dovrebbe essere in grado di sostenere lo sviluppo del parassita e il parassita dovrebbe avere la capacità di superare i meccanismi di difesa dell’ospite^10,11.

I gametociti, lo stadio sessuale del parassita P. falciparum, svolgono un ruolo cruciale nel collegare il vettore e i partner del parassita¹². Lo sviluppo sessuale avviene in vivo e la gametocitogenesi descrive il processo di differenziazione dei gametociti maturi in microgameti maschili mobili e macrogameti femminili¹³. Un altro processo che avviene all’interno della zanzara è l’esflagellazione, il processo durante il quale il gametocita maschile si trasforma in gameti ed emerge dai globuli rossi assorbiti durante un pasto di sangue¹¹. Il processo di esflagellazione è ulteriormente suggerito per essere migliorato da un cambiamento favorevole nell’ambiente della zanzara midgut¹⁴. Dopo l’esflagellazione, uno zigote è formato dalla fusione dei gameti maschili e femminili¹³. Dallo zigote, un ookinete mobile sorge e si sposta dal pasto di sangue all’epitelio della zanzara midgut¹³. Qui matura l’ookinete e si forma una oocisti che, a sua volta, produce sporozoiti mobili^13,15. Gli sporozoiti migrano quindi verso le ghiandole salivari della zanzara e, mentre la zanzara prende un pasto di sangue dal suo ospite, questi sporozoiti vengono iniettati nel flusso sanguigno dell’ospite¹⁵.

Gli interventi di controllo della malaria, che combinano strategie di controllo dei vettori e l’uso di farmaci antimalarici efficaci, sono diventati cruciali nella lotta contro questa malattia¹⁵. Con l’aumento della resistenza ai parassiti e alle zanzare, l’urgenza per l’identificazione di nuovi composti antimalarici sta aumentando¹⁶. Pertanto, la valutazione in vivo dei composti che bloccano la trasmissione è importante¹⁶. Dopo lo sviluppo di tali efficaci farmaci che bloccano la trasmissione, l’SMFA è stato utilizzato per valutare se questi composti inibiscono lo sviluppo sessuale di P. falciparum nella zanzara Anopheles ^17,18,19. Questo test ha ottenuto il riconoscimento dal 1970-1980 come il gold standard per valutare il blocco della trasmissione^20,21. Questo test fornisce un’alternativa più economica rispetto ad altri test come RT-qPCR, che richiede attrezzature specializzate. Inoltre, non sono necessari pazienti per eseguire gli esperimenti. Questo test prevede anche la fornitura di sangue indotto da gametociti alle zanzare femmine, che vengono poi sezionate per valutare se lo sviluppo di oocisti è presente²¹. Ciò consente la quantificazione dei gametociti e l’individuazione di oocisti deformate a causa dei composti²². Affinché un composto sia classificato come efficace, la prevalenza (la proporzione di zanzare che ospitano almeno una oocisti nel midgut) e il numero di oocisti (intensità) nel midgut della zanzara devono essere valutati per valutare l’inibizione dell’infezione 17,21,22.