Studio comparativo dell’efficacia topica dell’olio di andiroba (Carapa guianensis) e DEET 50% come repellente per Aedes sp

ENTOMOLOGIA

Studio comparativo dell’efficacia topica dell’andiroba Olio di Carapa guianensis e DEET 50% come repellente per Aedes sp

Studio comparativo dell’efficacia topica dell’olio di andiroba (Carapa guianensis) e DEET 50% come repellente per Aedes sp

Hélio Amante MiotI; Rafaelle Fernandes BatistellaI; Khristiani de Almeida BatistaI; Dimas Eduardo Carneiro VolpatoI; Leonardo Silveira Teixeira AugustoI; Newton Goulart MadeiraII; Vidal Haddad Jr.I; Luciane Donida Bartoli MiotI

Dipartimento di Dermatologia e Radioterapia. Faculdade de Medicina de Botucatu, Universidade Estadual Paulista, Stato di San Paolo, Brasile

Il Dipartimento di Parassitologia, Istituto di Scienze Biomediche, Campus Botucatu, Universidade Estadual Paulista, Stato di San Paolo, Brasile

Corrispondenza

SOMMARIO

DEET (N,N-dietil-3-metilbenzamide) è oggi il più efficace repellente per zanzare disponibile, tuttavia, il suo uso può presentare alcuni effetti collaterali topici e sistemici. Alcune composizioni botaniche, come Andiroba (Carapa guianensis), hanno dimostrato proprietà repellenti a basso costo e tossicità. Uno studio sperimentale è stato condotto coinvolgendo quattro volontari che hanno sottoposto i loro avambracci coperti di olio di Andiroba al 100%, DEET 50%, olio di soia raffinato, olio di Andiroba 15% e in assenza di prodotti, direttamente a femmine sane di Aedes sp. Sono stati controllati i tempi del primo e terzo morso. I risultati hanno mostrato che la mediana del primo morso senza alcun prodotto era 17,5s e il terzo morso, 40,0s. Nell’olio di soia, i morsi sono avvenuti in 60,0s e 101,5s, in presenza di olio di Andiroba 100%, in 56,0s e 142,5s e in olio di Andiroba 15%, in 63,0s e 97,5s. I volontari che usavano DEET 50% non avevano ricevuto morsi dopo 3600s nella maggior parte degli esperimenti (p < 0,001 Wilcoxon). L’olio di Andiroba puro rispetto all’olio di soia, all’avambraccio senza prodotto e all’olio di Andiroba 15%, ha mostrato una discreta superiorità (p < 0,001 Wilcoxon). La nostra conclusione è che questo studio ha dimostrato che l’olio di Andiroba puro presenta un discreto effetto repellente contro il morso di Aedes sp., essendo significativamente inferiore al DEET 50%.

PAROLE CHIAVE: Aedes; Insetto repellente; DEET; Andiroba.

RESUMO

O DEET (N, N-dietil-3-metilbenzamida) è oggi il repellente più efficace disponibile, ma il suo uso può presentare importanti effetti collaterali tópici e sistemici. Alcuni composti botanici, come l’Andiroba (Carapa guianensis), hanno dimostrato di possedere proprietà repellenti ad un basso contenuto e una bassa tossicità. Quattro volontari sani hanno sottoposto i loro avambracci rivestiti con olio di Andiroba 100%, DEET 50% (controllo positivo), olio di soia raffinato, olio di Andiroba 15% e in assenza di prodotti (controlli negativi), direttamente ai morsi di Aedes sp. Il tempo del primo e del terzo morso è stato misurato. I risultati hanno mostrato che il tempo mediano del primo morso negli avambracci senza il prodotto era di 17,5s e il tempo del terzo morso era di 40,0s. Nell’olio di soia, le punture si sono verificate in 60,0s e 101,5s. In olio 100% Andiroba, in 56,0s e 142,5s. Con Andiroba 15%, in 63.0s e 97.5s. Usando DEET 50% non ci sono state punture dopo 3600s nella maggior parte degli esperimenti (p < 0.001 Wilcoxon). L’olio di Andiroba 100% rispetto all’olio di soia, all’avambraccio senza prodotto e all’olio di Andiroba 15%, ha mostrato una leggera superiorità (p < 0,001 Wilcoxon). Concludiamo che l’olio puro di Andiroba mostra un discreto effetto repellente contro i morsi di Aedes sp., essendo significativamente inferiore al DEET 50%.

INTRODUZIONE

Le malattie trasmesse dagli insetti continuano ad essere la principale fonte di malattie infettive e di morte per malattie infettive-contagiose in tutto il mondo. Solo le zanzare trasmettono malattie per più di 700 milioni di persone ogni anno6,8.

Protezione contro le punture di artropodi è raggiunto evitando riconosciuto aree infestate, conoscendo le abitudini e gli orari degli insetti, vestirsi proteggendo i vestiti e utilizzando repellenti. In alcune occasioni, l’uso di repellente è l’unica misura di protezione possibile, per un individuo, quando applicato nella pelle e nei vestiti, o per la protezione ambientale, quando liberato in un ambiente limitato8.

Malaria, dengue, febbre gialla, elefantiasi (wuchereriosi), leishmaniosi, alcune forme di encefalite, malattia di Chagas, pemfigo, strophulus e anafilassi sono esempi di malattie che potrebbero essere evitati con l’uso di repellente di zanzare6,7,12.

Il DEET (N,N-dietil-3-metilbenzamide) è il repellente più efficace e studiato disponibile. Questa sostanza ha un eccellente profilo di protezione in tutto il mondo dopo più di 40 anni di utilizzo, ma può causare reazioni tossiche (di solito se usata in modo scorretto)6,8.

L’uso massiccio di DEET nelle popolazioni a rischio per queste entità è limitato dall’irritazione cutanea e dalla tossicità derivata dall’assorbimento sistemico, soprattutto nei bambini e nelle donne incinte. I loro effetti avversi includono dermatiti da contatto irritanti, reazioni allergiche o segni di tossicità neurologica o cardiovascolare, come ataxi, encefalopatia, ipotensione e bradicardia11.

DEET può anche essere rimosso dal sudore o dalla pioggia, e la sua efficacia diminuisce in modo significativo alle alte temperature. È anche un solvente organico in grado di sciogliere o danneggiare la plastica, i vetri degli orologi, le cornici degli occhiali e alcuni tessuti sintetici8.

La ricerca per lo sviluppo del perfetto topic repellente è stato un obiettivo scientifico continuo per molti anni, ma deve ancora essere raggiunto. Il repellente ideale dovrebbe respingere più specie di artropodi, rimanere efficace per almeno otto ore, non causare alcuna irritazione alla pelle o alle mucose, non possedere alcuna tossicità sistemica, essere resistente all’acqua e all’abrasione e non essere grasso e senza odore, in altre parole, essere cosmeticamente attraente7.

La scoperta di composizioni botaniche derivate da piante con proprietà repellenti (come citronella, Andiroba, melissa, geranio, eucalipto, soia, rosmarino tra gli altri) ha svegliato l’interesse della comunità scientifica per il loro basso costo e tossicità. Nessuno dei derivati chimici delle piante testate fino ad ora ha dimostrato l’ampia efficacia e durata del DEET, ma alcuni hanno presentato importanti attività repellenti sperimentali2,4,9.

Alcuni studi hanno verificato le proprietà antifeedanti dell’Andiroba (Carapa guianensis) sotto forma di candela, che se bruciata per 48 ore protegge al 100% in ambienti chiusi fino a 27 ± 10 m2 dalle punture di Aedes aegypti. Inoltre, c’è bisogno di più studi sull’effetto di Andiroba topica come protezione individuale9.

a causa della recente epidemia di dengue in Brasile, le autorità sanitarie sono preoccupate nello sviluppo di misure di controllo e prevenzione della malattia e lo sviluppo di un repellente efficace contro la Aedes sp. che può avere uso massiccio nella popolazione, senza rischio di tossicità e di basso costo, potrebbe fornire un impatto importante nella casistica e mortalità della dengue nel paese.

Questo studio confronta l’efficacia dell’olio Andiroba topico 100% sulla pelle in relazione alla lozione di DEET 50% contro i morsi di Aedes sp.

MATERIALI E METODI

Uno studio di intervento sperimentale, controllato, è stato realizzato presso il Laboratorio di Creazione di Zanzare del Departamento de Parasitologia dell’Instituto de Biociências-Universidade Estadual Paulista di Botucatu (São Paulo State, Brasile).

Centoventi femmine adulte sane di Aedes sp. (Fig. 1) sono state selezionate e divise in quattro vivai trasparenti di plastica da 5,5 litri ciascuno per i test.

Le zanzare sono state tenute in vita alimentate con soluzione di glucosio al 5%, senza apporto di sangue per almeno 24h prima degli esperimenti e ripristinate periodicamente in caso di perdita.

Quattro volontari sani hanno sottoposto i loro avambracci, coperti o meno dai prodotti di prova, a morsi di femmine di Aedes sp. in cinque giorni diversi. Il tempo fino al primo e al terzo morso è stato misurato in secondi. La misura è stata interrotta al terzo morso o fino al limite di 3600 secondi. Le mani e i pugni erano coperti da guanti in lattice (Fig. 2) e la temperatura, l’illuminazione e l’umidità dell’ambiente erano mantenute costanti.

Abbiamo testato come controlli negativi: olio di soia raffinato, olio di Andiroba al 15% e l’avambraccio senza prodotti; come controllo positivo lozione di DEET 50% (Exposis®, Osler Laboratory, Brasile); e la sostanza test: olio di Andiroba 100% (manipolazione farmacia medica, Brasile).

Abbiamo ancora analizzato i risultati tra diversi volontari per confrontare i singoli fattori di suscettibilità ai morsi. I risultati appaiati di ogni esperimento sono stati confrontati con il test di Wilcoxon. Le misure della variabilità tra i volontari sono stati confrontati attraverso il test di Kruskal-Wallis. I dati sono stati tabulati e analizzati attraverso il software Bioestat 2.0, adottato come significativo p < 0.051.

RISULTATI

Ogni volontario ha effettuato sei esperimenti confrontando coppie di prodotti in ogni avambraccio (Fig. 3). La mediana (± deviazione standard) del primo morso nel braccio senza prodotto era 17.5s (± 60.2s) e il terzo morso, 40.0s (± 92.9s).

Le distribuzioni delle misure dei volontari sono mostrate nella Figura 4, essendo verificata una significativa differenza interpersonale (p < 0,001 Kruskal-Wallis). Con l’uso dell’olio di soia, il primo morso è avvenuto in 60.0s (± 81.0s) e il terzo, in 101.5s (± 175.5s).

Il controllo positivo (DEET 50%) ha fornito il primo morso in 3600s (± 332.0s) e il terzo in 3600s (± 227.6s). In altre parole, nella maggior parte degli esperimenti le zanzare non hanno morso dopo un’ora.

I tempi della lozione di DEET 50% rispetto a tutti gli altri prodotti hanno dimostrato una superiorità significativa (p < 0,001 Wilcoxon).

Quando l’olio Andiroba 100% è stato testato rispetto all’olio di soia, il braccio senza prodotto e l’olio Andiroba 15%, ha dimostrato una discreta superiorità (p < 0,001 Wilcoxon).

Abbiamo osservato la morte di alcune zanzare dopo l’introduzione degli avambracci impregnati di DEET 50%, deducendo una leggera azione insetticida, oltre che repellente, del DEET.

DISCUSSIONE

Nonostante l’intensa ricerca per lo sviluppo di nuovi repellenti per zanzare, il DEET rimane il più potente, mantenendo però un delicato profilo di sicurezza e tollerabilità per un uso massiccio nelle popolazioni. Durante questo esperimento non sono stati descritti effetti avversi cutanei o sistemici dall’uso di DEET negli avambracci, nonostante il notevole odore di insetticida.

L’olio di Andiroba puro (100%) ha mostrato un profilo superiore di repellenza rispetto all’assenza del prodotto, ciò che ribadisce le scoperte delle ricerche che riguardano la repellenza della candela di Andiroba. Tuttavia, il suo tempo di effetto repellente era notevolmente inferiore a DEET 50%.

Questi risultati positivi, ma di bassa potenza, sono ripetuti in studi di altre essenze botaniche come la citronella e l’eucalipto10, ma come gli insetti sono importanti nella fase di impollinazione della maggior parte delle piante, è improbabile che alcune specie vegetali erano sopravvissuti il processo di selezione naturale una volta che il loro effetto repellente, almeno in vivo, sarebbe così potente.

Nessun esperimento pubblicato in letteratura, fino ad oggi, aveva raccontato l’effetto insetticida leggero del DEET 50%, tale fenomeno chiamato “knock-down” è stato descritto solo dall’uso di piretroidi impregnati nei vestiti o reti da letto5.

Diversi fattori individuali e ambientali sono coinvolti nel rischio di punture di zanzare. Principalmente la temperatura corporale, l’esalazione di CO2 e ammoniaca, la presenza di eczema cutaneo, la percentuale di area corporale esposta e gli odori esalati; anche la temperatura ambientale, il clima umido, la concentrazione di zanzare e lo stato alimentare delle femmine contribuiscono all’attrazione dell’insetto3,11. Tali fattori di suscettibilità individuale determinano una significativa variabilità nei tempi di punture tra i volontari, e in diversi momenti possono rispondere alla grande variabilità tra le misure di ogni partecipante.

La concentrazione di zanzare nei vivai è molto superiore a qualsiasi situazione convenzionale della natura (circa cinque zanzare per litro d’aria) che accelera il tempo delle punture e ottimizza l’esperimento, non permettendo, tuttavia, estrapolare tali valori per l’uso in ambiente aperto.

Lo studio ha dimostrato che l’olio puro di Andiroba presenta un discreto effetto repellente contro la puntura di Aedes sp., essendo significativamente inferiore al DEET 50%.

Non è stata misurata l’efficacia dell’associazione di Andiroba e DEET, o l’uso dell’olio di Andiroba come veicolo DEET allo scopo di ridurre la concentrazione e il rischio di tossicità del DEET, senza mancanza della sua repellenza.

C’è anche bisogno di studi sul campo più controllati per valutare gli effetti repellenti dei composti botanici e l’impatto epidemiologico del suo uso da parte delle popolazioni a rischio.

Riconoscimenti

Gli autori sono grati all’editore e ai referee per gli importanti contributi a questo articolo.

2. BROWN, M. & HEBERT, A.A. – Repellenti per insetti: una panoramica. J. Amer. Acad. Derm., 36: 243-249, 1997.

3. CURTIS, C.F. – Fatto e finzione nell’attrazione e repulsione delle zanzare. Parasit. oggi, 2: 316-318, 1986.

5. ENSERINK, M. – Cosa vogliono le zanzare: i segreti dell’attrazione dell’ospite. Scienza, 298: 90-92, 2002.

6. FRADIN, M.S. – Zanzare e repellenti per zanzare: guida per il clinico. Ann. intern. Med., 128: 931-940, 1998.

12. STIBICH, A.S.; CARBONARO, P.A. & SCHWARTZ, R.A. – Reazioni alle punture di insetti: un aggiornamento. Dermatologia, 202: 193-197, 2001.