Obiettivo del progetto è realizzare un piano di monitoraggio ed early detection della resistenza all¿insetticida diflubenzuron nelle popolazioni della zanzara Culex pipiens. Tale specie, tipica delle aree urbane e semi-urbane delle regioni temperate, è di estremo interesse per la salute pubblica, poiché vettore di numerose malattie per l¿uomo e la fauna selvatica. Analisi pregresse hanno evidenziato primi focolai di resistenza a livello locale in Italia, evidenziando la necessità di un monitoraggio a larga scala al fine di contenere la diffusione della resistenza. Il progetto prevede l¿utilizzo di test diagnostici molecolari, sia nei focolai noti, che in nuove aree sul territorio nazionale ed europeo. I risultati attesi sono: 1) una misura dell¿efficacia delle azioni messe in atto per il contenimento della resistenza; 2) la definizione di un quadro di diffusione degli alleli resistenti a livello nazionale ed europeo; 3) la produzione di dati dal campo per la comprensione dei fattori che determinano tale diffusione. Tali risultati sono rilevanti, in primo luogo, in quanto forniscono la base conoscitiva per arginare la diffusione della resistenza e implementare strategie appropriate nel quadro della gestione integrata dei vettori. In secondo luogo, essi sono di rilevanza nell¿ambito della ricerca sull¿ecologia dei vettori. L¿insorgenza e la diffusione della resistenza agli insetticidi sono il risultato della combinazione di processi ecologici ed evolutivi. Lo studio di tali dinamiche eco-evolutive è fondamentale per la pianificazione di efficaci programmi di controllo e prevenzione della resistenza. Spesso la resistenza è evidenziata in campo quando già ad alta frequenza, perdendo la possibilità di analizzare gli stadi iniziali. Il caso Cx. pipiens/diflubenzuron, al contrario, offre proprio la rara opportunità di analizzare questi processi dalle prime fasi e in divenire.
I risultati attesi dall¿attività del progetto sono di grande rilevanza sia nell¿ambito della salvaguardia della salute pubblica, che in quello della ricerca sul controllo dei vettori e sullo studio della loro ecologia.
Culex pipiens e le malattie trasmesse da tale vettore sono un problema sanitario di carattere mondiale. Data l'importanza del diflubenzuron nel controllo larvale sono necessarie azioni immediate per prevenire e ritardare la diffusione della resistenza e per gestire al meglio le opzioni di composti larvicidi disponibili. In questo contesto, il presente progetto è di estrema importanza applicativa, in quanto fornisce la base conoscitiva per arginare il processo di diffusione degli alleli resistenti e implementare strategie appropriate nel quadro della gestione integrata dei vettori.
L¿insorgenza della resistenza al diflubenzuron in Culex pipiens offre, inoltre, la rara opportunità di analizzare il processo della resistenza sin dalle prime fasi (quando cioè l¿allele resistente è a bassa frequenza) e in divenire. L¿insorgenza e la diffusione della resistenza agli insetticidi sono il risultato della combinazione di processi ecologici ed evolutivi. Gli alleli che conferiscono la resistenza si originano per mutazione nella popolazione. In assenza di trattamenti, tali alleli sono a bassa frequenza e costituiscono alcune delle varianti presenti nel pool genico della popolazione. Con l¿inizio dei trattamenti insetticidi, gli individui che possiedono gli alleli resistenti sopravvivono fino a diventare, nel corso delle generazioni, preponderanti nella popolazione. In tale processo, dunque, il cambiamento delle condizioni ambientali (i.e. la presenza nell¿ambiente di insetticidi), fa da pressione selettiva, inducendo l¿aumento della frequenza dell¿allele resistente; tale cambiamento della costituzione genetica delle popolazioni ha effetti sulla abbondanza e distribuzione degli individui della specie target, sulla dinamica delle popolazioni stesse e, a cascata, sulle interazioni che la specie intesse con le altre componenti ambientali.
Lo studio di tali dinamiche è fondamentale per la pianificazione di efficaci programmi di controllo e prevenzione della resistenza. Un limite a tale studio, tuttavia, è rappresentato dal fatto che spesso la resistenza è evidenziata in campo quando l¿allele resistente è già ad alta frequenza, perdendo la possibilità di analizzare gli stadi iniziali. Il caso della resistenza al diflubenzuron in Culex pipiens offre proprio l¿opportunità di analizzare questi processi dalle prime fasi e in divenire. I risultati da noi ottenuti finora sollevano questioni chiave per la comprensione di tali processi: l¿allele I1043L si è diffuso maggiormente dell¿allele I1043M, esiste dunque una fitness differenziale tra i diversi genotipi resistenti? Nel lepidottero Plutella xylostella, ad esempio, la stessa mutazione nello stesso sito target, la CHS 1, porta ad una riduzione dei tempi di sviluppo larvale. Relativamente a Cx. pipiens, quali sono gli effetti degli alleli resistenti sulle performance dell¿individuo in termini di attività motoria, tempi di sviluppo, capacità di dispersione? Come tali effetti possono influenzare le interazioni tra Cx. pipiens e le altre specie che si sviluppano negli stessi siti? Il presente progetto rappresenta un importante passo verso la risposta a tali domande e verso la delucidazione delle dinamiche eco-evolutive che sottendono l¿insorgenza e diffusione della resistenza nei vettori.
Il progetto presenta, infine, un avanzamento dal punto di vista metodologico nell¿ambito degli approcci utilizzati per il monitoraggio della resistenza. La presenza di individui resistenti agli insetticidi nei campioni raccolti verrà analizzata tramite test diagnostici di tipo molecolare recentemente sviluppati in Cx. pipiens. Questo approccio, rispetto ai test tradizionali basati sui biosaggi presenta dei vantaggi: i) consente di individuare gli alleli della resistenza anche quando è a bassa frequenza nella popolazione; ii) consente di analizzare singoli individui e individuare sia i genotipi omozigoti che eterozigoti. Nel complesso tali informazioni, da un lato, consentono interventi tempestivi di controllo per fermare la diffusione della resistenza, dall¿altro forniscono un quadro dettagliato della presenza e diffusione degli alleli resistenti. In tale progetto si realizzerebbe il primo utilizzo su larga scala in campo di tali test diagnostici molecolari.