Pseudogymnoascus destructans e la sindrome del naso bianco dei pipistrelli

Pseudogymnoascus destructans (SEM falsi colori)

Una nuova ricerca sembrerebbe aver individuato il punto debole del fungo Pseudogymnoascus destructansresponsabile della “sindrome del naso bianco” (white-nose syndrome) che sta decimando i pipistrelli nord-americani: i raggi ultravioletti. Lo studio, pubblicato su Nature, è stato condotto dal servizio forestale Usa insieme all’Università del New Hampshire, e i risultati potrebbero fornire indicazioni importanti per fermare questo pericoloso patogeno.

La malattia fungina è stata documentata per la prima volta nel 2006 nell’America Nord orientale (New York); successivamente, il fungo si è diffuso in occidente attraverso il continente e, di recente, è stato rilevato sulla costa occidentale del Nord America. La sua attuale distribuzione comprende 28 Paesi negli Stati Uniti. P. destructans è stato rinvenuto anche in tutta l’Eurasia dove, però, solo occasionalmente causa lievi sintomi della WNS.

La white-nose syndrome non è un’infezione sistemica, ma è caratterizzata dalla colonizzazione, da parte del microrganismo, della pelle di pipistrelli in ibernazione (fase di torpore in cui il metabolismo, la frequenza cardiaca e respiratoria e la reattività del sistema nervoso sono notevolmente rallentati). P. destructans (figura 1) (phylum Ascomycota, genere Pseudogymnoascus), infatti, ha un intervallo di temperature di crescita tra 4 -20 ° C e proprio per questa ragione può infettare i chirotteri solo durante la fase letargica nelle grotte fredde e buie.

Pseudogymnoascus destructans (SEM falsi colori)
Figura 1: Pseudogymnoascus destructans in coltura. In blu / viola i conidi curvi caratteristici. (Immagine SEM falsi colori)

La sindrome si presenta sotto forma di eruzioni cutanee, può causare una mortalità maggiore del 90% nelle popolazioni di pipistrelli ibernanti locali e si manifesta in particolar modo sul muso degli animali, che appare di colore bianco (figura 2).  Il risveglio frequente dal letargo, l’esaurimento delle riserve di grasso e la disidratazione sembrano contribuire alla mortalità in individui infetti. Dal momento della sua scoperta circa 5,7 milioni di pipistrelli sono venuti meno a causa di questo fungo patogeno che colpisce anche le ali e le orecchie.

Piccolo pipistrello con la sindrome del naso bianco
Figura 2: Piccolo pipistrello con la sindrome del naso bianco, Greeley Mine, Vermont, Marzo 26, 2009.

Lo studio

Un nuovo studio dimostra che i raggi ultravioletti (UV) sono in grado di danneggiare in maniera irreparabile i funghi che provocano la malattia. Nel  lavoro i ricercatori hanno utilizzato la genomica comparativa per esaminare la storia evolutiva di questo agente patogeno in confronto a sei specie non patogene strettamente correlate. Il confronto tra il patogeno e le specie affini ha fornito un’opportunità importante per ottenere informazioni sulle origini e sugli adattamenti del microrganismo responsabile della WNS.

Cosa è emerso?

P. destructans ha mostrato una grande riduzione degli enzimi che utilizzano carboidrati (CAZymes – Carbohydrate-Active Enzymes). Il repertorio ridotto di CAZyme è una caratteristica condivisa da altri agenti patogeni fungini degli animali, inclusi i dermatofiti e i lieviti che popolano la pelle. Presumibilmente, secondo gli studiosi, la riduzione di CAZymes riflette un cambiamento nella disponibilità / acquisizione di carbonio durante l’evoluzione portando da un microrganismo saprobio ancestrale all’attuale patogeno dei pipistrelli. P. destructans potrebbe aver perso le vie CAZyme necessarie per vivere nel suolo/sedimenti, le quali, però, non sono richieste per crescere sui chirotteri ibernanti.
Inoltre, e di fondamentale importanza, l’agente patogeno sembra aver perso un elemento chiave nella via di riparazione di escissione alternativa (AER) del DNA: l’enzima UVDE (UV-damage endonuclease), codificato dal gene UVE1 e noto per contribuire alla riparazione delle lesioni del DNA indotte dalla luce ultravioletta (UV). Coerentemente con un percorso AER non funzionale, P. destructans risulta estremamente sensibile alla luce UV, così come all’agente alchilante del DNA metil metansolfonato (MMS). Sulla base di queste evidenze, i ricercatori, hanno sottoposto il fungo a una serie di esposizioni ad agenti dannosi per osservare le conseguenze.

I risultati

Dai dati rilevati è emerso che un’esposizione a basse dosi di radiazioni UV determinava il 15 % di possibilità di sopravvivenza del fungo; mentre a seguito di una dose moderata di raggi UV, ovvero pochi secondi di esposizione, la percentuale scendeva al di sotto dell’1 %. Si tratta di un risultato importante e come scrivono gli autori della ricerca “la suscettibilità differenziale di P. destructans alla luce UV può rappresentare un potenziale tallone d’Achille che potrebbe essere sfruttato per il trattamento di pipistrelli affetti da WNS”.

 

 

                                                                                                                                                          Angela Chimienti

 

 

Fonti (contenuti e immagini):

  • Jan Zukal, Hana Bandouchova, Jiri Brichta, et al., Pseudogymnoascus destructans infection tolerated in Europe and Palearctic Asia but not in North America, Scientific Reports volume 6, Article number: 19829 (2016) doi:10.1038/srep19829 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
  • Jonathan M. Palmer, Kevin P. Drees, Jeffrey T. Foster & Daniel L. Lindner, Extreme sensitivity to ultraviolet light in the fungal pathogen causing white-nose syndrome of bats, Nature Communications volume 9, Article number: 35(2018) doi:10.1038/s41467-017-02441-z This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
  • http://www.tutelapipistrelli.it/il-periodo-invernale/
  • Figura 1 e immagine in evidenza:  Pseudogymnoascus destructans Photo credit: Deborah J. Springer  https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Geomyces_destructans_in_culture.png CC BY-SA 3.0
  • Figura 2 : National Digital Library of the United States Fish and Wildlife Service  Autore: Marvin Moriarty/USFWS https://en.wikipedia.org/wiki/Pseudogymnoascus_destructans#/media/File:Little_Brown_Bat_with_White_Nose_Syndrome_(Greeley_Mine,_cropped).jpg

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