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Scoperta ICGEB: batteri innocui possono sostenere e aggravare la
malattia dell'olivo
Biologia
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Inviato da icgeb il Mar, 27/09/2011 - 10:09am
Infezioni batteriche: una scoperta ICGEB rivela retroscena e complicità inaspettate. Nuove strategie
terapeutiche contro la "Rogna dell'olivo" e altre patologie delle piante
Che i batteri comunichino con gli altri membri della loro specie utilizzando un linguaggio loro proprio, era cosa già
nota; ma che potessero esistere comunicazioni tra specie batteriche diverse non era ancora stato dimostrato. E
che, poi, questo scambio di informazioni e messaggi potesse coinvolgere batteri innocui e comportare addirittura
un aggravio della malattia, era del tutto inaspettato.
È quanto ha scoperto, invece, l’équipe guidata da Vittorio Venturi, del Centro Internazionale di Ingegneria
Genetica e Biotecnologie (ICGEB) di Trieste, in collaborazione con i colleghi del Dipartimento di Scienze
Agrarie e Ambientali dell’Università degli Studi di Perugia e con alcuni ricercatori dell’Istituto di Agraria e Medicina
Veterinaria “Hassan II” di Agadir in Marocco.
Immagine - 1 - Fluorescenza di
batteri in galla su olivo
Lo studio, per la peculiarità dei
risultati, è stato pubblicato
quest’estate sulle prestigiose riviste
scientifiche internazionali Nature
Middle East e ISME Journal
(International Society for Microbial
Ecology) del gruppo di NATURE.
Spesso nei “gialli” e nella vita i
complici di un crimine sono soggetti
insospettabili; così capita che
persone apparentemente
inoffensive o addirittura amiche si
rivelino, se spinte dal profitto,
estremamente pericolose. Allo
stesso modo, che ruolo gioca
l’innocua flora batterica
nell’insorgenza di una malattia?
E’ una semplice spettatrice innocente o è di aiuto ai batteri patogeni?
Ponendosi questa domanda, i ricercatori hanno esaminato le comunità batteriche delle piante e il loro
comportamento durante le fasi di patogenesi e di propagazione dell’infezione. In particolare hanno tenuto sotto
osservazione una malattia batterica molto comune e difficile da combattere, la cosiddetta “Rogna dell’olivo”, molto
diffusa in Europa meridionale e in Medio Oriente, presente in tutte le regioni di coltivazione dell'olivo e segnalata
già in epoche remote.
La “Rogna dell’olivo” è causata dal batterio patogeno Pseudomonas savastanoi pv. savastanoi che,
distinguendosi in diverse varietà (pv. savastanoi, pv. fraxini e pv. neri), può colpire diverse specie di piante
legnose, quali olivi, frassini e oleandri, inducendo una crescita eccessiva dei tessuti infetti e provocando galle,
ulcere ed escrescenze di alcuni centimetri simili a verruche.
L’infezione può attaccare oltre a fusto e rami anche foglie, frutti e radici, provocando un indebolimento della pianta
e gravi danni all’agricoltura.
I biologi sanno da oltre un decennio che le malattie batteriche sono il risultato di complesse interazioni tra il
patogeno e la pianta ospite e che i batteri comunicano con gli altri membri della loro specie utilizzando una
molecola-messaggio particolare a quella specie. Quando la concentrazione di questa molecola supera una certa
soglia, i batteri patogeni iniziano ad attaccare il loro ospite.
Immagine - 2 - Ramo di olivo prima
e dopo la cura
Poco studiate, invece, e soprattutto
ancora poco comprese erano le
possibili interazioni tra batteri
patogeni e la flora microbica
apparentemente innocua residente
sulla pianta.
«Con questo lavoro – spiega
Vittorio Venturi, direttore del
laboratorio di Batteriologia
dell’ICGEB - abbiamo voluto
scoprire se esiste e che ruolo
svolge la comunicazione tra specie
batteriche diverse nell’insorgenza di
malattie batteriche. La “Rogna
http://www.lswn.it/comunicati/stampa/2011/scoperta_icgeb_batteri_innocui_possono_sostenere_e_aggravare_malattia_olivo
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Scoperta ICGEB: batteri innocui possono sostenere e aggravare la malattia dell'olivo | Le Scienze Web News
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malattie batteriche. La “Rogna
dell’olivo” si presta bene come
modello di studio perché al batterio
patogeno Pseudomonas savastanoi
sono quasi sempre associate altre
due specie di batteri, Pantoea
agglomerans e Erwinia toletana,
frequentemente diffuse in diversi habitat naturali e agricoli. Sono batteri stanziali, innocui, che vivono sulla
supercie esterna delle piante (epifiti) o all’interno delle loro strutture (endofiti)».
I risultati sono sorprendenti: la comunità batterica della “Rogna dell’olivo”, costituita dalla convivenza dei
tre batteri all’interno della stessa nicchia ecologica, la galla infettiva, risulta essere un consorzio molto
stabile che comunica al suo interno e che stimola e sostiene l’infezione e il propagarsi della malattia.
Le tre specie batteriche, infatti, posseggono lo stesso sistema di comunicazione intercellulare che ne regola
la crescita e la densità in risposta alle condizioni ambientali presenti. Non solo, ma producono anche gli stessi
segnali chimici e utilizzano le stesse molecole-messaggio. Come dire, utilizzano lo stesso linguaggio e la
stessa lingua.
«E le sorprese non finiscono qui – aggiunge Venturi. – Gli esperimenti condotti dimostrano non solo che la
virulenza di Pseudomonas savastanoi dipende criticamente dai segnali di comunicazione; ma addirittura che
l’eventuale carenza di messaggi da parte di P. savastanoi può essere sostituita e compensata dai segnali
prodotti da E. toletana o da P. agglomerans. Avevamo, infatti, inattivato il batterio patogeno in modo che non
potesse rilasciare la sua molecola-messaggio e quindi non potesse comunicare, crescere di numero e infettare la
pianta. In teoria, questo avrebbe dovuto fermare la diffusione della malattia. Abbiamo scoperto, invece, che i due
batteri residenti agivano da supplenti fornendo le molecole-messaggio al patogeno, ristabilendo la
comunicazione e ripristinando la capacità di scatenare l'infezione».
Lo sviluppo della “Rogna dell’olivo”, è dunque, sicuramente aggravato dalla presenza delle altre due specie
batteriche stanziali, che formano con il patogeno una squadra vincente; un consorzio microbico stabile, che
collabora e condivide la stessa nicchia ecologica chiaramente per trarne un reciproco vantaggio legato alla
condivisione di nutrienti e di messaggi.
«Questi risultati - conclude Venturi - indicano che alcune malattie delle piante possono essere polimicrobiche e
che per sconfiggerle, non potendo utilizzare in agricoltura terapie antibiotiche, dovremo sviluppare nuove
strategie di lotta in grado di interrompere l’azione sinergica di entrambi i tipi di batteri, sia quelli patogeni
sia quelli residenti, finora ritenuti innocui. Ora che conosciamo il loro sistema di comunicazione e le
molecole-messaggio che utilizzano, inoltre, potremo contribuire per mettere a punto dei trattamenti
terapeutici più efficaci contro la "Rogna dell'olivo" e altre patologie affini».
Per informazioni:
http://www.icgeb.org
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