RICERCA – No, non si parla di un videogioco che spopolava qualche anno fa, né della scarsa espressività di una certa moglie di sceriffo nella serie Walking Dead. Le vittime della zombificazione in questione sono veri e propri vegetali, e responsabili della trasformazione non sono creature spaventose in via di decomposizione, ma semplici parassiti batterici.
In che senso si può zombificare una pianta? Alcuni parassiti sono in grado di rendere sterili le piante che infettano, inducendole a produrre foglie al posto dei fiori necessari per la riproduzione. Apparentemente ancora vive, le piante sono morte dal punto di vista evolutivo, spiega Saskia Hogenhout, a guida della ricerca pubblicata su PLOS Biology. Lo studio ha indagato il meccanismo molecolare responsabile di questo processo.
La capacità di alcuni parassiti di manipolare il comportamento dei loro ospiti per aumentare la probabilità di essere diffusi è noto da tempo. In alcuni casi il cambiamento indotto ci fa pensare a un vero e proprio lavaggio del cervello: pensiamo al piccolo crostaceo Artemia, che da gamberetto solitario si trasforma in animale sociale quando è infettato da un parassita intestinale. Inducendo il gamberetto a riunirsi in gruppi, il parassita si garantisce così un arrivo più probabile nel sistema digestivo dei suoi ospiti finali, i fenicotteri rosa (questi uccelli, tra l’altro, devono il loro colore proprio alla loro passione per i gamberetti Artemia, di colore rossiccio). O ancora, il protozoo Toxoplasma gondii è capace di passare sopra ai cadaveri di molti ratti per facilitare la sua riproduzione all’interno dell’intestino di un gatto. Per farlo, il parassita manipola il cervello dei ratti infettati, e li spinge a modificare il loro consueto comportamento di avversione nei confronti dell’urina di gatto: al contrario, dopo l’infezione da Toxoplasma i roditori sembrano addirittura attratti dalle escrezioni dei loro predatori, una passione che si rivela spesso fatale (ma ottima per il parassita). Facile, si dirà, manipolare il comportamento di un gamberetto, o di ratto. Ma lo stesso protozoo Toxoplasma gondii è ormai sospettato di saper agire anche sul cervello umano, modificando la personalità delle persone infettate e forse causando addirittura più incidenti stradali.
Le imprese dei parassiti in grado di trasformare in zombie senza volontà i loro ospiti hanno attirato spesso l’attenzione di scienziati e giornalisti (se anche voi siete appassionati all’argomento vi consiglio questo TED talk del giornalista scientifico Ed Yong), ma i meccanismi implicati in questa manipolazione sono per lo più sconosciuti.
Uno studio guidato da biologi del John Innes Centre, a Norwich, ha indagato proprio le basi molecolari coinvolti in un rapporto manipolativo di questo tipo: la relazione tra un parassita batterico, il fitoplasma, e le piante della specie Arabidopsis thaliana da lui infestate. Anzi, in questo caso si tratta di un rapporto a tre, perché nel ciclo si inserisce anche un insetto responsabile di trasmettere il parassita alle piante. Il parassita, hanno osservato i ricercatori, è capace di manipolare lo sviluppo e il comportamento di entrambi, la pianta e l’insetto, per facilitare la sua stessa diffusione. Come esercita questo controllo? Con una sola proteina.
La proteina del parassita SAP54 interagisce con un’altra proteina della pianta, causando la degradazione di fattori di trascrizione coinvolti nella produzione di fiori: la pianta è indotta così a sviluppare foglie al posto dei fiori, perdendo i propri organi riproduttivi e diventando sterile. Le trasformazioni indotte da SAP54 sanno esercitare un forte fascino su alcuni insetti, che dopo l’intervento del parassita sembrano gradire molto di più la permanenza sulle foglie della pianta. Mangiando le foglie infettate, gli insetti si fanno portatori dei parassiti, che andranno poi a diffondere su altre piante. La manipolazione batterica chiude così il cerchio: due organismi manipolati con una sola proteina.
Conoscere i meccanismi molecolari responsabili di queste trasformazioni, sostengono gli autori dello studio, potrebbe essere utile per intervenire nel processo di manipolazione: questi batteri infatti possono infestare diversi tipi di piante, tra cui granoturco, grano, vite, pomodoro, rendendole sterili.
Crediti immagine: JIC Photography
