Weissella e le loro caratteristiche

Indice

Caratteristiche generali di Weissella
- Ecologia
- Filogenesi e tassonomia
Weissella come patogeno opportunista
Weissella come probiotico
Weissella in ambito alimentare
Identificazione e coltura di Weissella

Caratteristiche generali di Weissella

Il genere Weissella comprende batteri Gram-positive, catalasi-negativi e non sporigeni, appartenenti al grande gruppo dei batteri lattici (LAB, Lactic Acid Bacteria).

Ad oggi, i ricercatori hanno descritto 19 specie di Weissella, ma il numero continua ad aumentare grazie ai progressi nella tassonomia molecolare e tecniche di sequenziamento genomico che consentono di distinguere meglio Weissella da generi affini come Lactobacillus e Leuconostoc.

Dal punto di vista morfologico, le Weissella possono presentarsi con forme variabili, da coccoidi a bastonellari (Figura 1). Sono batteri anaerobi facoltativi ed enterofermentanti obbligati, capaci di produrre acido lattico, acido acetico e anidride carbonica (CO₂) durante la fermentazione dei carboidrati.

La maggior parte delle specie di Weissella non è mobile, ad eccezione di W. Beninensis, l’unica specie finora descritta come dotata di mobilità.

Questi microrganismi mostrano inoltre notevole versatilità fisiologica: tutte le specie si replicano a 15 °C, mentre alcune mostrano una notevole tolleranza termica, riuscendo a proliferare fino a 42–45 °C.

Tale adattabilità consente loro di colonizzare ambienti molto diversi tra di loro.

Weissella al microscopio elettronico a scansione — Figura 1: *Weissella* al microscopio elettronico a scansione

Ecologia

Le Weissella, infatti, sono microrganismi ubiquitari, presenti sia in ambienti sia naturali che antropici.

Sono state isolate dal suolo, sedimenti marini e lacustri, piante, alimenti fermentati di origine vegetale e animale, oltre che da vari distretti dell’organismo umano e animale, come il tratto gastrointestinale, il sistema urogenitale, dal latte materno e dalla cavità orale.

Alcune specie, come W. cibaria e W. confusa, fanno parte del microbiota intestinale umano. W.cibaria, per esempio, è stata identificata in tutti i campioni fecali di adulti sani, ma risulta meno frequente nei soggetti affetti da celiachia.

Allo stesso modo W. confusa è stata riscontrata più frequentemente nelle feci di individui sani rispetto a pazienti con sindrome dell’intestino irritabile, suggerendo un possibile ruolo benefico nella salute intestinale.

Filogenesi e tassonomia

Il genere Weissella appartiene all’ordine dei Lactobacillales.

Dominio:	Bacteria
Regno:	Bacillati
Phylum:	Bacillota
Classe:	Bacilli
Ordine:	Lactobacillales
Famiglia:	Lactobaciallaceae
Genere:	Weissella

In passato, alcune specie erano incluse nel genere Lactobacillus, finché nel 1993 Collins e colleghi, studiando microrganismi isolati da salsicce fermentate prodotte in Grecia, identificarono Weissella come nuovo genere distinto.

Questi batteri presentavano somiglianze con i Leuconostoc (LAB), ma differivano per alcune caratteristiche biochimiche e fisiologiche.

Morfologicamente, i Lactobacillus sono bastoncellari e i Leuconostoc sferici, mentre le Weissella possono essere sia sferiche sia bastoncellari.

Tuttavia, come sottolineò Collins, le sole caratteristiche morfologiche non sono sufficienti per una corretta identificazione: per questo oggi si ricorre a metodi molecolari avanzati, come il sequenziamento del gene 16S rRNA, che codifica per una componente essenziale dei ribosomi.

Le analisi genetiche, hanno permesso di riclassificare alcune specie precedentemente appartenenti ai generi Lactobacillus (W. confusa, W. halotolerans, W. kandleri, W. minor, W. viridescens) e Leuconostoc (W. paramesenteroides).

Il nome Weissella onora il microbiologo tedesco Norbert Weiss, noto per i suoi contributi allo studio dei batteri lattici.

Weissella come patogeno opportunista

Sebbene la maggior parte delle specie Weissella sia innocua, alcune possono comportarsi da patogeni opportunisti, provocando infezioni sistemiche come sepsi, endocarditi, batteriemie e infezioni cutanee in soggetti immunocompromessi o ospedalizzati.

La potenziale patogenicità è legata alla presenza di fattori di virulenza e, soprattutto, a meccanismi di resistenza intrinseca agli antibiotici.

In particolare, diverse specie mostrano una resistenza intrinseca a glicopeptidi come vancomicina e teicoplanina. Questa caratteristica, comune ai LAB, può ostacolare il trattamento delle infezioni.

Ceppi patogeni di Weissella sono stati isolati da sangue, cute, ferite infette e feci, sia umane che animali.

Tuttavia, la loro presenza clinica è rara e generalmente associata a pazienti debilitati o sottoposti a terapie antibiotiche prolungate.

Weissella come probiotico

Nonostante alcune specie possono essere opportunisticamente patogene, numerosi ceppi di Weissella mostrano proprietà probiotiche. La loro naturale presenza in alimenti fermentati e nel microbioma umano, le rende interessanti per la salute intestinale e cutanea.

W. confusa F213, ad esempio, ha dimostrato di rafforzare la barriera epiteliale intestinale, favorire la riparazione delle giunzioni strette tra le cellule epiteliali dell’intestino, rinforzando così la barriera epiteliale e riducendone la permeabilità.

Altri studi evidenziano l’azione benefica di W. cibaria nel controllo della dermatite atopica.

Tuttavia, prima dell’uso clinico o nutraceutico, occorre però valutare con attenzione la sicurezza dei ceppi. La loro resistenza naturale ad alcuni antibiotici richiede analisi genetiche e fenotipiche approfondite per escludere geni di virulenza o di resistenza.

Weissella in ambito alimentare

Le Weissella stanno avendo un ruolo crescente nell’industria alimentare.
Molte specie producono esopolisaccaridi (EPS), molecole che migliorano la consistenza, la stabilità e la qualità degli alimenti fermentati.

Gli EPS agiscono come emulsionanti, stabilizzanti e addensanti naturali, oltre ad offrire effetti benefici per la salute, come attività prebiotica, antitumorale, antivirale e immunomodulante.

Inoltre, alcune Weissella producono batteriocine, tra cui la weissellicina, sostanze antimicrobiche in grado di inibire la crescita di microrganismi alteranti e patogeni.

La weissellicina è termoresistente, mantenendo la sua attività anche dopo processi come pastorizzazione o fermentazione, e può quindi essere impiegata come conservante alimentare naturale.

Tuttavia, anche in questo caso, l’impiego di Weissella richiede un’attenta valutazione della sicurezza per escludere la presenza di geni indesiderati.

Identificazione e coltura di Weissella

Le specie del genere Weissella possono essere isolate tramite vari metodi colturali, anche se non esistono ancora terreni selettivi e differenziali specifici. I più utilizzati includono:

– MRS agar: terreno standard per la crescita dei batteri lattici, impiegato anche per Weissella (Figura 2)

– LUSM medium: terreno arricchito con vancomicina, utile per selezionare specie resistenti, sebbene non permetta di distinguere Weissella da Leuconostoc, anch’essi resistenti alla vancomicina

Poiché le caratteristiche biochimiche e fisiologiche spesso si sovrappongono a quelle di altri LAB, l’identificazione affidabile richiede metodi molecolari, come il sequenziamento del gene 16S rRNA, o approcci proteomici moderni come la MALDI-TOF MS, che consentono una differenziazione affidabile a livello di specie.