Messo a punto da Università di Tor Vergata, Iss e Fondazione Edmund Mach 

Un naso elettronico made in Italy è in grado di captare il messaggio chimico emesso dai globuli rossi infettati dalla malaria. Si dibatte da tempo sul ruolo dei composti volatili nel ciclo vitale del Plasmodium, responsabile della malattia. E' stata avanzata l'ipotesi che il parassita, raggiunto lo stadio di maturità sessuale nell'organismo umano, emetta un messaggio chimico, sotto forma di composti volatili, che agisce da richiamo per la zanzara anofele, a cui si deve la trasmissione e la diffusione della malattia. Ora il prototipo di naso elettronico messo a punto dal 'Sensors Group' dell'Università di Roma Tor Vergata, in collaborazione con l'Istituto superiore di sanità e la Fondazione Edmund Mach di San Michele all'Adige, fornisce un sostegno sperimentale a questa ipotesi. Lo studio è pubblicato su 'Scientific Reports'.

La malaria è una malattia che tutt'oggi affligge le popolazioni dei Paesi tropicali, provocando centinaia di migliaia di morti ogni anno, principalmente in Africa. La specie di parassita più letale per l'uomo è il Plasmodium falciparum, il cui ciclo vitale è molto complesso e si serve di due ospiti: l'esemplare femmina della zanzara Anopheles e l'essere umano, ricordano i ricercatori di Tor Vergata. Quando la zanzara infetta punge un individuo, rilascia nel sangue il Plasmodium che, in una prima fase, si moltiplica nel fegato, senza dare alcun sintomo. A maturazione avvenuta, in una seconda fase, il parassita invade i globuli rossi, dove si replica provocandone la rottura e determinando così la comparsa dei sintomi caratteristici della malaria (febbre alta, emicrania e così via).

Con la rottura del globulo rosso vengono rilasciate nel sangue due forme di parassita: le forme asessuate e i gametociti, ovvero forme sessuate. Le forme asessuate saranno responsabili della permanenza dei sintomi nell'individuo ospite, mentre la forma sessuata sarà responsabile della trasmissione della malattia dal momento che, rimanendo nel circolo sanguigno, potrà essere prelevata quando l'individuo subirà la puntura della zanzara anofele. Una volta all'interno della zanzara, la forma sessuata andrà incontro a processi che porteranno alla formazione della forma infettante del plasmodio (sporozoita), e ricomincerà il ciclo vitale del parassita.

I ricercatori hanno misurato l'emissione di composti volatili da parte di colture di globuli rossi infettati con entrambe le forme di Plasmodium falciparum, asessuate e sessuate. Le misure sono state effettuate mediante l'utilizzo di un'innovativa combinazione di strumenti composta dal Ptr-MS ( Proton Transfer Reaction-Mass Spectrometr) e attraverso il naso elettronico sviluppato presso l'Università di Tor Vergata.

"La Proton Transfer Reaction-Mass Spectrometry è una tecnica analitica complessa in grado di individuare, in tempo reale, i composti volatili che costituiscono un campione gassoso - spiega Rosamaria Capuano, ricercatrice del Dipartimento di Ingegneria elettronica di Tor Vergata - Il naso elettronico, invece, è costituito da una matrice di sensori di gas in grado di fornire un'informazione qualitativa del campione, consentendo la discriminazione di differenti miscele gassose". I risultati hanno mostrato una chiara differenza nei composti volatili emessi dai globuli rossi infettati dalle forme sessuate del parassita, riscontrando un'elevata produzione di esanale, un composto noto per attrarre molte specie di insetti.

"La ricerca - afferma Corrado Di Natale - ha un forte potenziale applicativo". La maggior parte dei farmaci per la cura della malaria agisce unicamente sull'eliminazione delle forme asessuate presenti nell'organismo. "Esiste solo un principio attivo, la primachina - continua Di Natale - in grado di agire sulle forme sessuate, ma viene utilizzato raramente perché può causare seri effetti collaterali. Lo studio - conclude - pone le basi per lo sviluppo di un dispositivo che possa essere orientato alla messa a punto di metodi di analisi rapidi e non invasivi per l'identificazione dei pazienti potenzialmente infettivi", proprio attraverso l'analisi dei composti volatili emessi da un soggetto infetto.