Pseudomonas syringae è un batterio responsabile del cancro batterico del ciliegio. Questa specie batterica comprende diversi gruppi (pathovar) che causano infezioni nelle piante del genere Prunus e in oltre 180 altre specie vegetali, tra cui melo, orzo, nocciolo, kiwi, tabacco, pomodoro e grano. L’infezione da P. syringae può essere particolarmente dannosa per i giovani impianti di ciliegio, dove sono state registrate perdite produttive fino al 75%.
Fonte: B. Sallato, WSU
I sintomi della malattia sono molto variabili, poiché i diversi pathovar appartenenti al complesso di P. syringae colonizzano differenti nicchie ecologiche sia sulla superficie sia all’interno dell’albero di ciliegio.
Tra le manifestazioni più comuni si osservano maculature sui frutti, necrosi dei germogli, disseccamento dei fiori (blossom blight), cancri necrotici sul legno, disseccamento dei rami e gommose, tutti fattori che compromettono significativamente resa e qualità della produzione.
In mancanza di metodi di controllo efficaci, gli organismi batteriofagi rappresentano una possibile strategia di biocontrollo. Essi sono virus in grado di infettare e distruggere i batteri e costituiscono una possibile strategia alternativa di biocontrollo contro il cancro batterico.
La loro ampia diffusione in natura, la capacità di sopravvivere e persistere nell’ambiente, il ciclo litico che porta alla lisi della cellula batterica e l’elevata specificità verso l’ospite batterico li rendono candidati promettenti per il controllo delle malattie batteriche.
Per queste caratteristiche l’impiego dei fagi viene considerato una soluzione innovativa non solo nel settore agricolo, ma anche in zootecnia e in ambito medico per il controllo delle infezioni batteriche.
Fonte: Cooney-Nutley et al., 2025
Tuttavia, per sviluppare trattamenti efficaci è fondamentale comprendere il ruolo dei sistemi di difesa antivirali dei batteri (ADS, antiviral defence systems) nelle dinamiche di infezione dei batteriofagi, in modo da progettare in maniera razionale un cocktail funzionale, cioè una miscela di diversi batteriofagi.
All’Università di Warwick, in collaborazione con l’Università di Birmingham (Gran Bretagna), l’analisi di 250 ceppi di Pseudomonas ha evidenziato che il complesso P. syringae possiede una grande varietà di sistemi di difesa antivirali e che la distribuzione di questi meccanismi è influenzata dalla filogenesi dei diversi ceppi.
Lo studio parte dal presupposto che l’efficacia della batteriofagia dipenda fortemente dai sistemi di difesa antivirali dei batteri e dalla compatibilità tra batteriofagi e recettori batterici, che determina la capacità di infezione del virus.
Parallelamente, gli autori hanno condotto test di host range utilizzando cinque batteriofagi litici con genotipi distinti. Questi fagi hanno mostrato un’elevata attività litica contro diversi pathovar responsabili del cancro batterico del ciliegio, inclusi P. syringae pv. syringae e P. syringae pv. morsprunorum (race 1 e 2).
Tuttavia, la suscettibilità dei batteri all’infezione non è risultata direttamente correlata al numero totale di sistemi di difesa antivirali presenti nel genoma, ma piuttosto a specifici sistemi individuali, indicando che alcuni meccanismi difensivi hanno un ruolo più determinante di altri.
Un altro aspetto centrale dello studio riguarda l’identificazione dei recettori batterici utilizzati dai batteriofagi per l’infezione. Gli autori hanno analizzato diversi geni coinvolti nella biosintesi dei lipopolisaccaridi una componente della membrana esterna dei batteri Gram-negativi che spesso funge da sito di attacco per i batteriofagi.
Tra questi tre geni sono stati esaminati in dettaglio e l’analisi filogenetica ha mostrato che questi geni sono fortemente conservati nei diversi phylogroup di Pseudomonas syringae. Tuttavia tra essi il gene gpt è risultato il principale determinante della suscettibilità ai batteriofagi analizzati.
Gli autori ipotizzano che questo gene influenzi la struttura del lipopolisaccaride e quindi la capacità dei fagi di adsorbirsi alla superficie batterica. Tuttavia sottolineano anche che lo screening empirico dei fagi rimane uno strumento essenziale poiché le interazioni tra fagi e batteri sono altamente complesse e non completamente prevedibili solo sulla base dei dati genomici.
Fonte: Cooney-Nutley, K., S.Chakravorty, I.Nix, Z.Zeng, S. F.Greer, and M.Rabiey. 2025. “Understanding Bacterial Antiviral Defence Systems and Phage Receptors to Better Inform Rational Phage Cocktail Design to Treat Bacterial Canker.” Microbial Biotechnology18, no. 9: e70232. https://doi.org/10.1111/1751-7915.70232
Melissa Venturi
Università di Bologna
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