Olivi Sotto Attacco: Scoperti Batteri ‘Amici’ che Potrebbero Contrastare Xylella!

Ciao a tutti! Oggi voglio portarvi con me in un viaggio affascinante nel cuore degli ulivi, alberi simbolo del nostro Mediterraneo, ma purtroppo minacciati da un nemico invisibile e spietato. Parlo della Xylella fastidiosa subsp. pauca (che per comodità chiameremo Xfp), il batterio killer responsabile della sindrome del disseccamento rapido dell’olivo (CoDiRO), una vera piaga che sta mettendo in ginocchio l’olivicoltura, specialmente nella mia amata Puglia.

La Minaccia Invisibile: Xylella e il CoDiRO

Immaginate ettari ed ettari di ulivi, anche secolari, che improvvisamente iniziano a seccare, come colpiti da un fuoco invisibile. È lo scenario desolante causato dal CoDiRO. Questo batterio, classificato come organismo da quarantena nell’Unione Europea, si insedia nei vasi xilematici della pianta – i canali che trasportano acqua e nutrienti – ostruendoli e portando l’albero alla morte. La sua diffusione è rapidissima, aiutata da insetti vettori come la famosa “sputacchina” (Philaenus spumarius), e al momento le uniche strategie sono il contenimento, l’abbattimento degli alberi infetti e l’uso di varietà resistenti come il Leccino. Cure vere e proprie? Ancora nessuna all’orizzonte. Una situazione drammatica, vero?

Un Mondo Nascosto Dentro l’Olivo: Gli Endofiti

Ma se vi dicessi che proprio all’interno degli ulivi, nello stesso ambiente colonizzato dal temibile Xfp, potrebbero nascondersi dei potenziali alleati? Sto parlando dei batteri endofiti. Non storcete il naso, non tutti i batteri vengono per nuocere! Gli endofiti sono microrganismi che vivono all’interno dei tessuti delle piante senza danneggiarle, anzi, spesso instaurano una relazione vantaggiosa. Possono aiutare la pianta a crescere meglio, a nutrirsi, e persino a difendersi dai patogeni. Pensateli come parte del “microbiota” della pianta, un po’ come noi abbiamo i nostri batteri buoni nell’intestino.

Chi Sono i Methylobacterium? I Batteri Rosa Amanti del Metanolo

Tra i tanti batteri endofiti che popolano l’olivo, la nostra attenzione si è concentrata su un gruppo particolare: i Methylobacterium. Sono batteri affascinanti, spesso riconoscibili per il loro colore rosato (dovuto a carotenoidi che producono) e per una caratteristica unica: sono metilotrofi facoltativi. Significa che, oltre a nutrirsi di zuccheri complessi come tanti altri batteri, sono capaci di utilizzare composti più semplici come il metanolo. Li troviamo un po’ ovunque in natura, sulla superficie delle foglie, nel terreno, e appunto, come abbiamo scoperto, anche all’interno dei vasi xilematici dell’olivo. Studi precedenti su altre piante avevano già suggerito il loro potenziale come agenti di biocontrollo (BCAs), capaci di contrastare malattie e promuovere la crescita delle piante. Potevano essere loro una chiave per combattere Xfp?

La Scoperta: Methylobacterium nello Xilema dell’Olivo

Armati di curiosità e strumenti di laboratorio, siamo andati a “spiare” dentro i rami di ulivi pugliesi, sia sani che infetti da Xfp, appartenenti alle varietà Cellina di Nardò e Ogliarola Salentina (entrambe purtroppo suscettibili al CoDiRO). Ebbene sì, abbiamo trovato i nostri batteri rosa! Analizzando il loro DNA (in particolare i geni 16S rDNA e mxaF), abbiamo identificato principalmente due specie: Methylobacterium radiotolerans (circa il 70% degli isolati) e Methylobacterium mesophilicum (il restante 30%).

La cosa interessante è stata notare una certa differenza nella loro presenza a seconda dello stato della pianta. Sembra che M. radiotolerans sia più frequente negli alberi infetti che mostrano già i sintomi del disseccamento, mentre M. mesophilicum sembra trovarsi più spesso negli alberi sani o infetti ma ancora asintomatici. Attenzione però, questi sono dati preliminari e vanno presi con cautela, soprattutto perché il numero di piante sane analizzate era limitato. Potrebbe essere che l’infezione da Xfp favorisca una specie rispetto all’altra, o che queste specie abbiano un ruolo diverso nell’interazione con il patogeno e la pianta. È una pista intrigante che merita sicuramente approfondimenti!

La Battaglia per il Ferro: I Siderofori

Ma come potrebbero questi batteri rosa contrastare Xfp? Una delle ipotesi più affascinanti riguarda la competizione per le risorse, in particolare per un elemento fondamentale per la vita di quasi tutti gli organismi: il ferro. Nello xilema, l’ambiente dove vivono sia Xfp che i Methylobacterium, il ferro non è facilmente disponibile. È spesso legato ad altre molecole e i batteri devono “lottare” per accaparrarselo. Come fanno? Producono delle molecole speciali chiamate siderofori.

Immaginate i siderofori come delle minuscole “pinze” molecolari ad altissima affinità per il ferro (Fe³⁺). I batteri li rilasciano nell’ambiente, queste pinze catturano il ferro disponibile e poi vengono riassorbite dal batterio stesso attraverso specifici recettori sulla sua superficie. Chi produce i siderofori più efficienti o in maggiore quantità, vince la battaglia per il ferro e può crescere meglio, a scapito dei competitori. È un meccanismo di antagonismo molto diffuso nel mondo microbico. Poteva essere questa l’arma segreta dei Methylobacterium contro Xfp?

Cosa Abbiamo Scoperto in Laboratorio?

Per scoprirlo, abbiamo fatto un po’ di esperimenti in vitro.

• Produzione di siderofori: Abbiamo coltivato i nostri ceppi di M. radiotolerans e M. mesophilicum isolati dagli ulivi in terreni di coltura specifici, poveri di ferro, per stimolare la produzione di siderofori. Utilizzando test colorimetrici (come il test CAS blue agar) e analisi chimiche più sofisticate (LC-MS/MS), abbiamo confermato che entrambi producono siderofori, in particolare del tipo idrossamato. Le analisi hanno identificato specificamente ferrioxamina E e ferricromo in tutti i ceppi di Methylobacterium testati, anche se in quantità relativamente basse. Il ceppo GR19 di M. mesophilicum sembrava essere uno dei migliori produttori tra quelli isolati.
• Interazione diretta: Abbiamo provato a far crescere Xfp e Methylobacterium insieme sulla stessa piastra di coltura, per vedere se i secondi inibissero la crescita del primo. Sorprendentemente, non abbiamo osservato una chiara inibizione diretta, se non un effetto minimo solo con M. mesophilicum GR19 a concentrazioni cellulari molto alte. Questo suggerisce che, almeno in queste condizioni di laboratorio, non c’è un forte antagonismo diretto tipo antibiotico.
• Effetto dei filtrati colturali: Qui le cose si sono fatte più interessanti. Abbiamo preso il liquido in cui erano cresciuti i Methylobacterium (il “brodo” ricco dei loro metaboliti, inclusi i siderofori), lo abbiamo filtrato per rimuovere i batteri e lo abbiamo aggiunto al terreno di coltura di Xfp a diverse concentrazioni. I risultati sono stati… ambivalenti!
  • A basse concentrazioni (0.2% e 2%), il filtrato di molti ceppi di Methylobacterium sembrava addirittura stimolare leggermente la crescita di Xfp, o comunque non la influenzava negativamente rispetto ai controlli.
  • Ad alte concentrazioni (20% e 50%), invece, lo stesso filtrato inibiva significativamente la crescita di Xfp.

  Questo effetto “dualistico” (chiamato a volte effetto ormetico) è davvero intrigante. Potrebbe significare che a basse concentrazioni, Xfp è capace di “rubare” e utilizzare i siderofori prodotti dai Methylobacterium a proprio vantaggio? Mentre solo quando la concentrazione di siderofori (e forse altri composti) diventa molto alta, scatta la competizione e l’inibizione?

• Produzione di siderofori da parte di Xfp: Per capire meglio la dinamica, abbiamo analizzato anche i siderofori prodotti da Xfp stesso. E qui la sorpresa: Xfp produce siderofori in quantità nettamente superiori rispetto ai Methylobacterium! Abbiamo trovato livelli molto alti di ferricromo (oltre 900 µg/mL!), ma anche di deferoxamina (anche se con molta variabilità) e ferrioxamina E. Questo suggerisce che Xfp è un competitore molto agguerrito per il ferro.

Potenziali Alleati, Ma la Storia è Complessa

Cosa ci dicono tutti questi risultati? Che la relazione tra Methylobacterium, Xfp e l’olivo è molto più complessa di una semplice battaglia tra buoni e cattivi.
Da un lato, i Methylobacterium sono presenti nello stesso ambiente del patogeno e producono siderofori, suggerendo un potenziale ruolo nella competizione per il ferro, che potrebbe ostacolare Xfp, specialmente se i Methylobacterium fossero presenti in alte concentrazioni. L’inibizione osservata in vitro con alte dosi di filtrato supporta questa ipotesi.
Dall’altro lato, la capacità di Xfp di produrre molti più siderofori e la possibile stimolazione della sua crescita a basse concentrazioni di filtrato di Methylobacterium complicano il quadro. Potrebbe esserci una sorta di “dialogo” chimico tra questi batteri, dove a volte uno può avvantaggiarsi dei prodotti dell’altro. Non dimentichiamo che alcuni batteri possono usare anche i siderofori prodotti da altre specie!

Inoltre, i Methylobacterium potrebbero avere altri meccanismi d’azione non legati direttamente ai siderofori, come la produzione di ormoni vegetali che rafforzano la pianta o l’induzione di resistenze sistemiche.

Verso il Futuro: Ricerca e Speranza

Il nostro studio apre nuove, affascinanti prospettive. Abbiamo dimostrato la presenza e il potenziale ruolo dei Methylobacterium endofiti nell’olivo, in particolare nell’interazione con Xfp attraverso la competizione per il ferro mediata dai siderofori. Tuttavia, siamo ancora all’inizio. Servono assolutamente studi sul campo (in vivo) per confermare se questi batteri possano davvero ridurre la carica del patogeno o la gravità della malattia in condizioni reali. Dobbiamo capire meglio come variano queste popolazioni batteriche in base alla stagione, all’età dell’albero, alle pratiche agricole e, soprattutto, nelle varietà di olivo resistenti al CoDiRO come il Leccino. Potrebbero essere proprio i Methylobacterium (magari specie o ceppi specifici) uno dei fattori che contribuiscono alla resistenza?

Capire a fondo queste interazioni a tre (pianta-patogeno-endofita) è cruciale per sviluppare strategie di lotta biologica innovative e sostenibili contro Xfp e altre malattie emergenti che minacciano la nostra agricoltura. I Methylobacterium potrebbero rivelarsi degli alleati preziosi, ma dobbiamo imparare a conoscerli meglio e a capire come “incoraggiare” la loro azione benefica. La ricerca continua, e la speranza di trovare nuove armi per difendere i nostri amati ulivi è più viva che mai!

Fonte: Springer