Esposizione a basse dosi di insetticidi su Drosophila suzukii: ci sono effetti subletali e cronici?

Drosophila suzukii, è un insetto parassita della frutta invasivo che causa significativi danni alle colture, specialmente in ciliegio, ovideponendo all’interno dei frutti e rendendoli non commerciabili. Questa specie, originaria dell'Asia sud-orientale, si è rapidamente diffusa in Europa e altre parti del mondo, rendendo il suo controllo una sfida per l’agricoltura.

Una delle strategie utilizzate per controllare e ridurre la sua proliferazione è l'utilizzo di insetticidi, tra cui l'acetamiprid, un composto facente parte della classe dei neonicotinoidi. Tuttavia, l'uso prolungato e a basse dosi di questo principio attivo solleva preoccupazioni sugli effetti subletali e sulla possibile resistenza che le popolazioni di insetti potrebbero sviluppare.

Un recente studio dalla Polonia ha analizzato gli effetti di dosi subletali di acetamiprid e nicotina su Drosophila suzukii, valutando le alterazioni nella simmetria delle ali negli insetti esposti. Il parametro utilizzato per la valutazione è stato “l'asimmetria fluttuante” (FA), un bioindicatore di stress ambientale che misura le deviazioni dalla simmetria bilaterale ideale dell’insetto durante lo sviluppo (instabilità dello sviluppo).

L'asimmetria fluttuante è stata misurata su diverse generazioni di Drosophila, allevate su substrati contenenti concentrazioni subletali di acetamiprid e nicotina. Lo studio ha incluso quattro diverse concentrazioni di acetamiprid e due di nicotina come controllo positivo.

Immagine 1: Drosophila suzukii adulto. Ali destra e sinistra di un maschio e di una femmina; dalla A alla F vengono segnate le vene misurate (LV 3,4,5 = vena longitudinale 3,4,5; PCV = vena trasversale posteriore; ACV = vena trasversale anteriore).

I risultati hanno mostrato che, già dalla prima generazione (F1), l'esposizione ad acetamiprid ha portato ad un aumento significativo dell'asimmetria nelle vene alari e ridotta fertilità. In particolare, basse concentrazioni come 0.125 μg/mL hanno ridotto la lunghezza media delle vene alari, suggerendo un effetto dannoso anche a dosi inferiori alla LC50 (dose letale per il 50% della popolazione).

L'effetto è stato così pronunciato che, alla quinta generazione (F5), le Drosophila allevate a una concentrazione di 0.875 μg/mL non sono sopravvissute. Questo indica una sensibilità estrema di Drosophila suzukii all'acetamiprid, con effetti che si manifestano già nelle prime generazioni e che portano alla mortalità completa entro dieci generazioni.

Per quanto riguarda la nicotina, utilizzata come controllo positivo, si sono osservati effetti simili ma meno marcati rispetto all'acetamiprid. Anche qui, le vene alari delle Drosophila hanno mostrato un significativo aumento di asimmetria fluttuante, soprattutto a concentrazioni più elevate (0.2 mg/mL). Tuttavia, l'asimmetria fluttuante non è aumentata in modo significativo nelle generazioni successive, questo suggerisce che gli insetti non abbiano sviluppato resistenze o adattamento ai due composti in esame.

Lo studio conclude che l'acetamiprid, pur essendo considerato relativamente sicuro per gli organismi non bersaglio, ha un impatto subletale rilevante su Drosophila suzukii, che si manifesta attraverso alterazioni morfologiche e ridotta fitness riproduttiva. 

Immagine 2: Dendrogramma basato su cinque vene testate (A, B, C, E, F) che mostra le relazioni gerarchiche tra i gruppi. I gruppi rappresentano diverse concentrazioni di acetamiprid (A = acetamipiride: 0,125, 0,250, 0,500 e 0,875 µg/mL), di nicotina (N = nicotina: 0,1 e 0,2 mg/mL) e il gruppo di controllo (c).

L'asimmetria fluttuante si è dimostrata un efficace bioindicatore di stress per valutare gli effetti cronici degli insetticidi a basse dosi. Questi risultati evidenziano l'importanza di rivedere le strategie di controllo dei parassiti, considerando non solo la tossicità acuta ma anche gli effetti subletali che possono influenzare la popolazione target su più generazioni.

In conclusione, dai risultati ottenuti dallo studio, è auspicabile che futuri studi si concentrino sull'ottimizzazione delle dosi di applicazione degli insetticidi e sulla ricerca di alternative meno impattanti per l'ecosistema, garantendo al contempo un'efficace protezione delle colture.

Fonte: Lewandowska-Wosik, A., & Chudzińska, E. M. (2024). Fluctuating Asymmetry Spotted Wing Drosophila (Diptera: Drosophilidae) Exposed to Sublethal Doses of Acetamiprid and Nicotine. Insects, 15(9), 681. https://doi.org/10.3390/insects15090681.
Immagini: Anetta Lewandowska-Wosik et al., 2024.

Andrea Giovannini
Università di Bologna (IT)

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