I batteri che manipolano gli insetti per infettare meglio gli agrumi

Come il C Las utilizza il psillide asiatico per diffondersi. Una conseguenza della globalizzazione

[2 Luglio 2015]

Nel nuovo studio “Infection of an Insect Vector with a Bacterial Plant Pathogen Increases Its Propensity for Dispersal”, pubblicato su PlosOne, un team di ricercatori del Citrus Research and Education Center dell’Entomology and Nematology Department dell’università della Florida, spiega che  «La diffusione di agenti patogeni trasmessi  da vettori si basa su complesse interazioni tra ospite, vettore e patogeno. Nei  pato-sistemi vegetali sessili, la diffusione di un agente patogeno è altamente dipende dalla circolazione e la mobilità del vettore». Ma non sappiamo ancora se e come se le manipolazioni indotte dagli organismi patogeni nei vettori possono influenzare la diffusione di un patogeno nelle piante di arance, pompelmi e limoni.

I ricercatori dell’università della Florida riportano per la prima volta la prova che l’infezione di una pianta da parte di un batterico patogeno  aumenta la probabilità di dispersione del vettore e che questo movimento dei  vettori è probabilmente manipolato dal batterio patogeno della pianta. Gli scienziati hanno studiato come uno dei batteri responsabili dell’infestazione, il Candidatius Liberibacter asiaticus  (C Las), influenza il comportamento, la dispersione, la capacità di volo e l’attrazione sessuale del suo vettore, il  psillide asiatico degli agrumi (Diaphorina citri). Il C Las è la causa dell’Huanglongbing (HLB), una malattia che minaccia la produzione di agrumi in tutto il mondo: Il batterio si replica all’interno delle piante di agrumi, nella linfa che trasporta le sostanze nutritive in tutta la pianta,  fa ingiallire le foglie, morire i rami, poi attacca le radici e uccide l’albero. Quando il psillide asiatico si sviluppa si piante infettate dal C Las, i maschi di questi insetti, che di solito hanno una dispersione ridotta,  si spostano più lontano di quelli presenti su piante non infettate dal batterio e le femmine di Diaphorina citri sono più attratte dai maschi che fanno voli lunghi rispetto a quelli che si spostano poco, quindi le piante infettate dal Candidatius Liberibacter asiaticus  ospitano più femmine di psillide asiatico.

I ricercatori scrivono che «Il nostro studio indica che il fito-patogeno C Las, può manipolare il movimento e modificare il comportamento di selezione dei loro vettori, il che è un possibile meccanismo evoluto per promuovere la propria diffusione. Questi risultati hanno implicazioni globali sia per gli attuali modelli HLB che per le strategie di diffusione e di controllo delle malattie».

In una recente intervista al programma Science in Action della BBC, la leader del gruppo di ricerca, Kirsten Pelz Stelinski, sottolinea che quello dell’HBL diffuso dal C Las attraverso il psillide asiatico, «E’ un problema globale in termini di produzione di agrumi in tutto il mondo. Solo per fare un esempio, nella sola Florida del settore è un’industria da 9 miliardi di dollari l’anno. Sono andati persi migliaia di posti di lavoro e si sono persi miliardi di dollari, proprio a causa dell’impatto della malattia. In molte parti della Florida, abbiamo il 100% di alberi infetti, quindi non è un problema insignificante. E sta  solo diventando peggio, dato che la malattia si diffonde ad altre zone di coltivazione degli agrumi»

La diffusione del  psillide asiatico è una conseguenza della globalizzazione del commerci: è arrivato in America ed in Europa con  la spedizioni di piante di agrumi, l’insetto si nutre di piante di agrumi inserendo una “proboscide” in profondità nelle foglie per succhiare la linfa ricca di sostanze nutritive, ma non sarebbe molto dannoso se non trasportasse il batterio C Las, o meglio, a quanto pare, non si facesse guidare dal batteruio, per diffonderne il contagio.

Il Candidatius Liberibacter asiaticus  ha evoluto un vero e proprio armamentario per aumentare le sue e possibilità di sopravvivenza: «Sappiamo da alcune delle nostre precedenti ricerche che gli insetti psilla sono particolarmente attratti, almeno inizialmente, da piante che sono infettate con l’agente patogeno – spiega ancora la Pelz Stelinski – Quando le piante hanno i batteri su di loro producono una sostanza volatile, chiamata  salicilato di metile, e le psille trovano  questo molto interessante».

Quando viene prodotta la sostanza chimica, sciami di psille si alimentano sulle piante e i batteri fanno in modo che gli agrumi producono più salicilato di metile, rendendoli irresistibili per le voraci psille, ma è un’attrazione di breve durata. «Quando sono presenti i i batteri le psille mangiano e le sostanze volatili vengono rilasciate, ma le psille si rendono conto che forse questa non è la pianta ospite più adatta e pensiamo che sia perché le piante infette tendono ad avere una qualità nutrizionale più bassa – dice la Pelz Stelinski – Così le psille si sposteranno da quella pianta infetta per trovare un nuovo padrone e quando si spostano prendono con loro un po’ di quei batteri, in modo che i batteri così promuovono la  loro diffusione»-

Ma la manipolazione degli insetti da parte dei batteri non si ferma qui: sembra che le psille infette non vivano a lungo, ma secondo i ricercatori fanno più figli e una popolazione più grande permette ai batteri di avere molti più vettori per potersi disperdere.

Secondo la Pelz Stelinski  i risultati dello studio suggeriscono che il batterio colpisca altri aspetti del comportamento dell’insetto per aumentare le sue possibilità di trasmissione. I batteri possono influenzare il comportamento del psillide asiatico, portando gli insetti a spostarsi più frequentemente, più lontano ed a volare una durata maggiore «Così è in realtà aumenta la propensione a muoversi… quindi in questo senso, si porta fuori dal suo ambiente, manipolando il suo veicolo».