Endura Expert Series: Insetti resistenti agli insetticidi

Un insetto è considerato resistente quando è in grado di sopravvivere a una dose di insetticida che risulterebbe letale per altri individui della stessa specie (Brown & Pal, 1971).
La resistenza nelle popolazioni diventa generalmente evidente quando i trattamenti iniziano a perdere efficacia.
Gli insetti possono sviluppare resistenza attraverso diversi meccanismi, che spesso coesistono all’interno della stessa popolazione, rendendo il controllo ancora più complesso.

• Resistenza all'assorbimento: la riduzione della capacità dell’insetticida di attraversare la cuticola è riconosciuta come un meccanismo di resistenza sin dalle prime osservazioni sulla mosca domestica (Forgash et al., 1962).
  Questo tipo di resistenza, pur conferendo generalmente livelli modesti, solitamente non superiori a un fattore 5, tende però a manifestarsi nei confronti di un’ampia varietà di insetticidi.
  Spesso si presenta in combinazione con altri meccanismi, contribuendo a potenziarne gli effetti complessivi (Meng et al., 2023).
• Resistenza metabolica: dopo aver attraversato la cuticola, gli insetticidi vengono esposti ai sistemi di detossificazione che gli insetti hanno sviluppato nel corso dell’evoluzione per difendersi dai composti tossici presenti nel loro ambiente (Philippou et al., 2010).
  Questi enzimi metabolici possono modificare il principio attivo rendendolo meno tossico, oppure facilitarne l’escrezione, o ancora svolgere entrambe le funzioni.
  Gli insetti resistenti possono disporre di quantità maggiori degli stessi enzimi presenti negli individui sensibili, oppure di varianti più efficienti.
  La resistenza metabolica tende a conferire una resistenza ad ampio spettro ed è, ad oggi, il meccanismo più frequentemente riportato nelle popolazioni resistenti.
• Resistenza per alterazione del sito bersaglio: una volta raggiunto il sito d’azione, l’insetticida può risultare inefficace a causa di modifiche strutturali nella proteina bersaglio, che ne riducono o annullano la sensibilità al principio attivo (Bass et al., 2011).
  Queste mutazioni possono determinare livelli anche molto elevati di resistenza, sebbene questo meccanismo compaia spesso in associazione alla resistenza metabolica, amplificandone gli effetti.
  La resistenza dovuta all’alterazione del sito bersaglio rappresenta il secondo meccanismo più frequentemente riportato nelle popolazioni di insetti resistenti.

Oltre a questi tre meccanismi principali, talvolta viene citata la resistenza comportamentale (Sanou et al, 2021). In questo caso gli insetti sembrano evitare la tossina, ad esempio spostandosi nella parte inferiore di una foglia irrorata o allontanandosi completamente dall'area irrorata.

Dopo aver analizzato i meccanismi attraverso cui gli insetti possono sviluppare resistenza agli insetticidi, la domanda centrale diventa: come è possibile ridurre questo fenomeno?
Un elemento chiave è l’adozione di un approccio di gestione integrata degli infestanti (Integrated Pest Management, IPM), come suggerito da Horowitz (2020).
L’IPM contribuisce a minimizzare lo sviluppo della resistenza e, allo stesso tempo, a ridurre l’impatto ambientale dei trattamenti. Questo approccio prevede in genere l’impiego combinato di insetticidi sintetici e biologici, tenendo in considerazione anche la presenza e il ruolo degli artropodi utili, come predatori, parassitoidi e impollinatori.
Quando possibile, è opportuno limitare l’uso di insetticidi ad ampio spettro, privilegiando invece soluzioni mirate su specifici organismi target, così da ridurre la pressione selettiva sull’ecosistema.
Un’altra strategia ampiamente adottata è quella della rotazione delle classi di insetticidi. L’obiettivo è evitare applicazioni ripetute di prodotti con la stessa modalità d’azione (MoA), poiché ciò favorisce l’aumento della resistenza, inclusa quella incrociata.
Al contrario, alternare insetticidi con meccanismi d’azione differenti diminuisce la pressione selettiva sulla stessa proteina bersaglio, contribuendo così a ridurre la probabilità di insorgenza della resistenza al sito bersaglio. Ci sono invece maggiori dubbi sul fatto che questa strategia possa limitare in modo significativo la resistenza metabolica, che tende a essere più ampia e complessa.

Oltre a queste misure, un ruolo importante è svolto dalle aree di rifugio: zone non trattate o trattate con prodotti meno selettivi che permettono la sopravvivenza di individui suscettibili o meno resistenti.
Questi individui possono avere, in alcuni contesti, una maggiore capacità di sopravvivenza e riproduzione rispetto a quelli resistenti, contribuendo così a diluire i geni della resistenza all’interno della popolazione (Towles, 2021) e a rallentarne la diffusione.

RIFERIMENTI

• Bass C, Puinean AM, Andrews MC, et al. Mutation of a nicotinic acetylcholine receptor β subunit is associated with resistance to neonicotinoid insecticides in the aphid Myzus persicae. BMC Neurosci, 12, No. 51 (2011).
• Brown AWA & Pal R, Insecticide resistance in arthropods. Wld Hlth Org Monograph series No. 38 (1971)
• Forgash AJ, Cook BJ and Riley RC, Mechanisms of resistance in diazinon-selected multi-resistant Musca domestica. J Econ Entomol. 55, 544-551 (1962).
• Horowitz AR, Ghanim M, Roditakis E. et al. Insecticide resistance and its management in Bemisia tabaci species. J Pest Sci 93, 893–910 (2020).
• Meng LW, Yuan GR, Chen ML. et al. Cuticular competing endogenous RNAs regulate insecticide penetration and resistance in a major agricultural pest. BMC Biol 21, 187 (2023).
• Philippou D, Field LM and Moores GD, Metabolic enzyme(s) confer imidacloprid resistance in a clone of Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) from Greece. Pest Manag. Sci. 66, 390, (2010).
• Sanou A, Nelli L, Guelbéogo WM et al. Insecticide resistance and behavioural adaptation as a response to long-lasting insecticidal net deployment in malaria vectors in the Cascades region of Burkina Faso. Sci Rep 11, 17569 (2021).
• Towles TB, Buntin GD, Catchot AL et al., Quantifying the Contribution of Seed Blended Refugia in Field Corn to Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) Populations, J Econ Ent, 114,1771-1778, (2021).