Aedes aegypti è il vettore di zanzara di più arbovirus (ad esempio, dengue, Zika, febbre gialla) che insieme sono stimati per rappresentano centinaia di milioni di casi di malattia ogni anno e più di 30.000 decessi1,2. Il trattamento per le malattie causate da questi agenti patogeni è limitato alle cure di supporto ed è probabile che altri arbovirus emergeranno in futuro3. Il controllo del vettore di zanzara è quindi di primaria importanza, in quanto impedisce efficacemente la trasmissione di agenti patogeni attuali ed emergenti4. Tradizionalmente, le strategie di controllo vettoriale utilizzano principalmente insetticidi chimici, ma la resistenza a molti insetticidi comunemente usati ha spinto la domanda di nuovi metodi di controllo vettoriale. Un potenziale agente che è stato esplorato per le sue proprietà di biocontrollo contro Ae. aegypti è il parassita Edhazardia aedis5,6.
E. aedis, identificato per la prima volta come Nosema aedis da Kudo nel 1930, è un parassita microsporidiano delle zanzare Ae. aegypti 7. Lo sviluppo e la riproduzione di E. aedis è relativamente complesso e il suo ciclo di vita può procedere inpiù modi 7,8,9. Un ciclo di sviluppo comune è descritto in modo approfondito in Becnel et al., 19897 ed è utilizzato per la propagazione di laboratorio (Figura 1)8. In breve, il ciclo inizia quando le uova di Ae. aegypti infettate verticalmente da E. aedis si schiudono in larve infette che sviluppano spore uninucleate nel corpo grasso e di solito muoiono come larve o pupe. Le spore uninucleate rilasciate dalle larve morte contaminano l'habitat e vengono ingerite da larve di Ae. aegypti sane. Queste spore germinano principalmente nel tratto digestivo, infettando il tessuto digestivo delle larve esposte, con conseguente trasmissione orizzontale. Le larve infettate orizzontalmente si sviluppano in adulti (generazione dei genitori) dove si formano spore binucleate. Nella femmina, queste spore binucleate invadono il tratto riproduttivo e il loro sporoplasma associato infetta lo sviluppo di ovociti. Queste uova si schiudono quindi in larve infette (generazione filiale), con conseguente trasmissione verticale del parassita e continuazione del ciclo come descritto sopra.
Molteplici studi hanno studiato il potenziale di E. aedis per il biocontrollo. È stato dimostrato che l'infezione da E. aedis si traducono in una ridotta capacità riproduttiva delle femmine Ae. aegypti 10. Inoltre, in un esperimento semi-campo, il rilascio inondativo di E. aedis ha portato all'eradicazione totale di una popolazione di Ae. aegypti di prova tenuta all'interno di un recintoschermato 6. Mentre è in grado di subire alcune fasi di sviluppo in un insieme diversificato di specie di zanzare, E. aedis viene trasmesso solo verticalmente in Ae. aegypti, indicando un alto grado di specificità dell'ospite11,12. Allo stesso modo, in una valutazione di laboratorio del potenziale rischio ambientale associato a E. aedis, il parassita microsporidiano non è riuscito a infettare la fauna acquatica non bersaglio, compresi i predatori che hanno ingerito larve di Ae. aegypti infettate da E. edi13. Questi risultati evidenziano il potenziale di E. aedis da utilizzare nelle strategie di controllo biologico rivolte alle popolazioni naturali di Ae. aegypti.
Nonostante il fatto che E. aedis mostri una promessa per l'uso nel controllo vettoriale, ci sono sfide per coltivarlo e distribuirlo su larga scala. Le spore di E. edi perdono l'infettività in meno di un giorno a temperature fredde (cioè 5 °C). Anche a temperature più calde (cioè 25 °C), le spore perdono rapidamente l'infettività nel corso di tre settimane14. Inoltre, E. aedis deve essere coltivato in zanzare Ae. aegypti vive e il dosamento controllato di zanzare larvali sane è necessario per garantire il completamento del ciclo di vita e prevenire il collasso della popolazione utilizzata perla coltura 8. Il requisito della coltivazione in vivo rappresenta una sfida; tuttavia, i recenti progressi nell'allevamento di massa delle zanzare e nella robotica (ad esempio, Massaro et al.15) potrebbero consentire la generazione su larga scala di spore di E. aedis. Prevediamo che la visualizzazione di questa metodologia aumenterà l'accessibilità al protocollo di allevamento di E. aedis e consentirà a più ricercatori di indagare la biologia di base e il potenziale applicato di questo sistema. Prevediamo inoltre che faciliterà una maggiore collaborazione con ingegneri, robotici e il più ampio settore tecnologico, che può servire a migliorare l'allevamento di massa di E. aedis.

Figura 1: Propagazione di E. edi in Ae. aegypti. La propagazione di E. aedis inizia con la schiusa di uova infette da E. aedis. Le larve infette vengono allevate fino al4 ° instar, le spore di E. aedis sono isolate da quelle larve e le spore sono utilizzate per infettare per via orale larve sane 2°/ 3rd instar allevate da una frizione non infetta di uova (trasmissione orizzontale). Queste larve infettate per via orale vengono quindi allevate fino all'età adulta (generazione dei genitori) e depongono le uova infettate da E. aedis (trasmissione verticale). Le uova infette (generazione filiale) vengono quindi schiuse per continuare il ciclo di infezione e la coltura dei parassiti. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.