Come i funghi colonizzano le radici delle piante

In natura le radici delle piante sono sempre colonizzate dai funghi. Questa interazione può essere mutualistica, a vantaggio sia della pianta che del fungo, o patogena, in cui il fungo danneggia la pianta ospite. Un gruppo di ricerca guidato dalla Professoressa Dott.ssa Alga Zuccaro presso il Cluster di Eccellenza CEPLAS ha ora decifrato come il benefico fungo radicale Serendipita indica colonizza con successo le radici della pianta modello Arabidopsis thaliana. Inizialmente, il fungo colonizza le cellule radicali viventi. Successivamente, nella pianta ospite viene innescata una morte cellulare limitata, facilitando la colonizzazione di successo senza causare danni significativi. I meccanismi che controllano la morte della cellula ospite sono in gran parte sconosciuti. Il team lo ha scoperto ora Serendipita indica secerne due enzimi, NucA ed E5NT, che producono la molecola deossiadenosina (dAdo). Questa molecola attiva una morte cellulare regolata nelle piante, consentendo al fungo di colonizzare il sistema radicale. Lo studio ‘Un segnale nucleosidico generato dall’endofita fungino regola la morte della cellula ospite e promuove la colonizzazione delle radici’ è stato pubblicato nel Ospite cellulare e microbo.

I ricercatori dimostrano che dAdo viene inizialmente prodotto nell’apoplasto, uno spazio extracellulare al di fuori delle cellule ospiti. In una fase successiva, dAdo entra nella cellula vegetale attraverso il trasportatore di membrana ENT3, dove dirotta il sistema immunitario dell’ospite per indurre la morte cellulare. Questo fenomeno, come descritto dall’équipe del professor Zuccaro, non si limita alle piante. Un processo simile si verifica nei pazienti umani durante le interazioni tra il batterio patogeno Stafilococco aureo e cellule immunitarie umane.

‘Abbiamo scoperto che il fungo radice benefico Serendipita indica utilizza due enzimi per produrre dAdo, proprio come S. aureusper indurre la morte cellulare e consentire la colonizzazione di successo. Ciò dimostra che il meccanismo si conserva attraverso diversi microbi e stili di vita”, ha affermato la professoressa Alga Zuccaro. I risultati sottolineano l’interazione cruciale tra la colonizzazione microbica e il metabolismo immunitario dell’ospite, aprendo la strada a nuove strategie in medicina e agricoltura. “Comprendendo questi meccanismi condivisi, possiamo sviluppare approcci più efficaci per gestire i microbi sia dannosi che benefici nella salute umana e nella produzione agricola.”