Il trattamento con funghi entomopatogeni modifica la diversità batterica intestinale delle zecche Rhipicephalus microplus

Parassiti e vettori volume 16, numero articolo: 185 (2023) Citare questo articolo

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Le zecche sono parassiti ematofagi obbligati responsabili di notevoli perdite economiche e preoccupazioni per la salute umana e animale, principalmente a causa della trasmissione di agenti patogeni. I funghi entomopatogeni sono stati studiati intensamente come strategia alternativa per il controllo delle zecche che può essere utilizzata in combinazione con acaricidi sintetici nella gestione integrata delle zecche. Qui, abbiamo studiato come la comunità batterica intestinale di Rhipicephalus microplus si modella dopo il trattamento con Metarhizium anisopliae e come la suscettibilità delle zecche al fungo viene influenzata dopo aver distrutto il microbiota batterico intestinale.

Le femmine di zecca parzialmente ingorgate sono state nutrite artificialmente con sangue bovino puro o con sangue più tetraciclina. Altri due gruppi hanno ricevuto la stessa dieta e sono stati trattati topicamente con M. anisopliae. Le viscere sono state sezionate e il DNA genomico è stato estratto 3 giorni dopo il trattamento; la regione variabile V3-V4 del gene batterico 16S rRNA è stata amplificata.

L’intestino delle zecche che non hanno ricevuto antibiotici ma che sono state trattate con M. anisopliae ha mostrato una minore diversità batterica e una maggiore presenza di specie Coxiella. L’indice di diversità di Simpson e il coefficiente di equabilità di Pielou erano più alti nella comunità batterica intestinale quando R. microplus veniva alimentato con tetraciclina e trattato con funghi. Le zecche dei gruppi trattati con funghi (con o senza tetraciclina) hanno mostrato una sopravvivenza inferiore rispetto alle femmine non trattate. La precedente alimentazione delle zecche con l'antibiotico non ha modificato la loro sensibilità al fungo. Ehrlichia spp. non sono stati rilevati nei gruppi controllati.

Questi risultati suggeriscono che l’azione mico-acaricida non verrebbe influenzata se il vitello che ospita queste zecche fosse sottoposto a terapia antibiotica. Inoltre, l’ipotesi che i funghi entomopatogeni possano influenzare la comunità batterica nell’intestino delle femmine congestionate di R. microplus è supportata dal fatto che le zecche esposte a M. anisopliae hanno mostrato una drammatica riduzione della diversità batterica. Questa è la prima segnalazione di un fungo entomopatogeno che colpisce il microbiota intestinale delle zecche.

Negli ultimi anni l’importanza del microbioma delle zecche con significato medico e veterinario è stata sempre più riconosciuta [1,2,3]. La maggior parte di questi studi sono guidati dall’importanza di comprendere le malattie trasmesse dalle zecche per migliorarne il controllo. Poiché gli ectoparassiti obbligati succhiatori di sangue, le zecche devono fare affidamento sugli endosimbionti per l'integrazione nutrizionale [4,5,6]. Rhipicephalus microplus, considerata la zecca più ampiamente distribuita nelle aree tropicali [7], è una specie di zecca monoospite che parassita preferenzialmente il bestiame, causando grandi perdite economiche nel bestiame principalmente a causa della trasmissione di emoparassiti come Babesia bovis, Babesia bigemina e Anaplasma marginale [8, 9].

I trattamenti antibiotici sono stati utilizzati sia su ospiti vertebrati che direttamente nelle zecche attraverso l’alimentazione artificiale o l’iniezione per comprendere il ruolo del microbioma intestinale nella biologia delle zecche e nelle malattie trasmesse dalle zecche [10,11,12]. È stato dimostrato che la composizione del microbiota intestinale di una zecca potrebbe influenzare l’acquisizione, la colonizzazione e la trasmissione di agenti patogeni trasmessi dalle zecche [13]. Quando il microbiota intestinale veniva alterato in Ixodes scapularis, la colonizzazione di Borrelia burgdorferi era ridotta [11]. Tuttavia, si suggerisce che accada anche il contrario. Adegoke et al. [14] hanno dimostrato che quando R. microplus veniva infettato con un apicomplexano, Theileria sp., il microbioma intestinale veniva alterato e la sua diversità, ricchezza di specie e uniformità erano inferiori rispetto alle zecche non infette.

Le applicazioni di acaricidi sintetici sono solitamente il metodo di scelta per il controllo delle zecche, ma hanno sollevato preoccupazioni sulla salute umana, animale e ambientale e hanno portato alla comparsa di popolazioni di zecche resistenti [15]. L’uso di funghi entomopatogeni rappresenta un’alternativa promettente quando si cerca un metodo più sicuro e sostenibile per il controllo delle zecche [16]. Il genere fungino entomopatogeno Metarhizium comprende diverse specie che sono tra i biopesticidi più esplorati e utilizzati con successo in agricoltura [17], con il potenziale per essere utilizzati commercialmente contro le zecche. Secondo studi precedenti, le spore fungine infettano le zecche al contatto e possono essere utilizzate nella gestione integrata dei parassiti, riducendo l’uso eccessivo di acaricidi sintetici [16, 18, 19]. Nonostante ciò, resta ancora molto da esaminare per comprendere appieno le interazioni zecche-funghi, in particolare per quanto riguarda le risposte immunitarie e biochimiche delle zecche infette da funghi [20,21,22,23,24,25]. Per quanto ne sappiamo, non esiste alcun rapporto che colleghi i batteri intestinali delle zecche e l’azione degli entomopatogeni fungini. Il microbiota delle zecche potrebbe influenzare la sua suscettibilità ai funghi entomopatogeni? Negli insetti, la risposta sembra dipendere dall'ospite: per la zanzara Anopheles stephensi e lo scarabeo Dendroctonus valens, il microbiota dell'ospite ha contribuito positivamente all'azione fungina [26, 27], cosa che non è stata dimostrata per la blatta tedesca Blattella germanica [28] .