La salvezza delle api attraverso un batterio ingegnerizzato

La funzione delle api e l’impoverimento delle colonie

Seppur odiate da molti, le api rivestono ruoli essenziali sia per il benessere umano che di quello di molti ecosistemi. Da ciò nasce l’impellente ricerca di metodi atti a combattere l’impoverimento delle colonie. Una soluzione per la loro salvezza potrebbe risiedere in un batterio ingegnerizzato.

Le api e il loro ruolo

Abituati a pensare alle api come produttrici del solo miele, il loro ruolo ci appare trascurabile; tuttavia esse rivestono numerosi altri compiti. Le api, infatti, sono le principali protagoniste dell’impollinazione delle piante permettendo così la crescita di semi e frutti. Da ciò deriva il loro essenziale ruolo nel fornirci molti dei cibi che ritroviamo sulle nostre tavole.

Secondo la BBC, infatti, circa metà del cibo di cui ci nutriamo scomparirebbe se le api non ci fossero. A rischio sarebbero tantissime varietà di frutta, verdura e ortaggi ma anche i tanto amati caffè e cioccolato. Ne conseguirebbe quindi non soltanto un forte squilibrio della nostra alimentazione ma anche un significativo impatto sull’economia globale.

Numerosi paesi infatti, basano il proprio sviluppo sull’esportazione dei prodotti poc’anzi nominati e per questo motivo ne risentirebbero qualora dovesse verificarsi un brusco decremento della produzione. Per questi e altri motivi, nasce il World Bee Day. Il 20 maggio è una giornata interamente dedicata alla salvaguardia di questi strepitosi animali.

L’impatto dell’uomo

Scontato dire che l’uomo, come spesso accade, è tra i responsabili del fenomeno conosciuto come disturbo da collasso della colonia (CCD). Egli interviene negativamente attraverso scorrette pratiche apistiche e attraverso l’utilizzo indiscriminato di pesticidi non idonei.

I ricercatori dell’Imperial College di Londra hanno utilizzato la tecnologia di scansione micro-CT (micro computed tomography) per rivelare l’interazione tra determinati pesticidi e specifiche parti del cervello delle api. Il team, con a capo il Dr. Richard Gill, ha fornito alla colonia di api nettare arricchito con una classe di pesticidi chiamati neonicotinoidi.

Hanno poi testato la capacità di apprendimento delle giovani api dopo 3 e dopo 12 giorni. Questo campione è stato  poi confrontato con un nuovo gruppo di api a cui non era stato fornito alcun pesticida. Ebbene, le api alimentate con pesticidi hanno mostrato una capacità di apprendimento significativamente ridotta. Oltre a ciò si è riscontrato anche un volume del cervello minore. Dai dati raccolti conseguirebbe logicamente una riduzione del loro lavoro.

Naturalmente anche i cambiamenti climatici e la scomparsa degli habitat naturali impattano negativamente sulla sopravvivenza delle api e di tutti gli insetti impollinatori.

Una possibile soluzione con un batterio ingegnerizzato

Non solo l’uomo è responsabile della moria delle api. Questo fenomeno infatti, è coadiuvato anche da un parassita: il Varroa destructor, un acaro vettore di numerosi patogeni. Questo parassita sembra inoltre essere vettore del virus noto come “Deformed wing virus” (DWV).                   Così, alcuni ricercatori del Dipartimento di Biologia Integrativa e Bioscienze Molecolari dell’Università del Texas ad Austin, hanno provato a modificare geneticamente un batterio appartenente al microbioma intestinale delle api per proteggerle sia dall’acaro Varroa che dal DWV.

Lo studio a favore della salvaguardia delle api

Nello studio riportato su Science si evince che i ricercatori, per combattere il virus DWV, hanno sfruttato un peculiare meccanismo di difesa antivirale della api stesse, chiamato interferenza dell’RNA (RNAi).

Quando viene introdotto un virus a RNA, questo produce molecole di RNA a doppio filamento che vengono rivelate innescando la risposta immunitaria dell’RNAi. Tale meccanismo di difesa si attua attraverso la demolizione della catena a doppio filamento mediante l’enzima Dicer che produce piccoli frammenti che vengono raccolti da proteine “argonauta” e utilizzati per distruggere ogni altro RNA virale che si trovi nella cellula.

Così per promuovere un’utile risposta immunitaria, è stato inoculato nelle api il batterio geneticamente modificato Snodgrassella alvi.

Snodgrassella alvi è un batterio gram-negativo appartenente alla famiglia delle Neisseriaceae. Esso fa parte del microbioma intestinale di Apis mellifera insieme a Gilliamella apicola e rappresentano fino a quasi il 40% della microflora.

Il team ha scoperto che l’inoculazione delle api giovani con i batteri ingegnerizzati ha portato i sistemi immunitari delle api ad innescarsi più efficientemente per proteggersi dal virus DWV. Le api che sono state trattate con i batteri modificati hanno avuto il 36.5% di probabilità in più di sopravvivere rispetto a quelle che non erano state inoculate.

Gli autori dello studio hanno poi prodotto un secondo ceppo di batteri modificato con il fine di innescare una risposta immunitaria letale in Varroa destructor. Gli acari, nutrendosi del sangue delle api alle quali era stato inoculato il ceppo di batteri modificati, avevano il 70% in più di probabilità di morire entro 10 giorni rispetto agli acari che si nutrivano di api non trattate.

Questi studi potrebbero aprire la strada per la risoluzione di un problema che erroneamente appare ancora marginale ma che potrebbe rivelarsi fortemente preoccupante senza l’attuazione di metodologie per contrastarlo.

Fonti

• https://www.sciencedaily.com/releases/2020/03/200303204458.htm
• https://tech.everyeye.it/notizie/scienziati-mettono-punto-batteri-geneticamente-modificati-salvare-api-431079.html
• https://www.iflscience.com/plants-and-animals/genetically-modified-bacteria-could-save-bees/
• https://www.pianetachimica.it/mol_mese/mol_mese_2008/02_RNA_Interferente/RNA_Interferente_1.htm