Scoperta sul sistema immunitario delle piante vale anche per gli umani

Alcuni ricercatori finanziati dal Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), hanno identificato una componente importante nel meccanismo molecolare di immunità delle piante, una scoperta che potrebbe aiutare gli allevatori a produrre delle varietà di colture meno suscettibili agli attacchi delle malattie per garantire la sicurezza futura degli alimenti. Potrebbero inoltre esserci implicazioni per il trattamento di malattie del sistema immunitario negli umani. La ricerca, guidata dal professor Gary Loake presso l’Università di Edimburgo con i colleghi di Syngenta è pubblicata sulla rivista Nature.

Le piante sono sotto costante attacco da parte di organismi patogeni e per proteggersi hanno sviluppato un semplice sistema immunitario. Un meccanismo di difesa è quello di far morire le cellule minacciate dal patogeno e quindi rimuovere la fonte di cibo dall’invasore. Il professore Loake e il suo team hanno scoperto ciò che accade all’interno delle cellule per controllare questo processo e in questo modo hanno portato l’attenzione su un enzima chiamato NADPH ossidasi.

Il professor Loake ha detto che “le piante generano una breve e forte scossa che uccide le cellule che il patogeno sta cercando di invadere e sostanzialmente lo fanno morire di fame. Ma abbiamo riconosciuto che doveva esserci qualcosa che doveva fare in modo che la pianta non andasse in completo collasso. ”

Quando una pianta viene attaccata da un batterio o da un fungo, per esempio, ci sono vari modi in cui essi percepiscono questo attacco. Una delle risposte comuni è quello di innescare la produzione di una sostanza chimica chiamata ossido nitrico (NO) e una classe di molecole conosciute come ‘intermedi reattivi dell’ossigeno’ (ROI), che includono sostanze come il perossido di idrogeno e i’radicali liberi’. Oltre ad essere molto tossiche per l’organismo invasore, NO e ROI sono fondamentali per incoraggiare le cellule a morire se sono minacciate. NADPH ossidasi entra in scena, perché è fondamentale per la produzione di ROI.

Il team ha scoperto che c’è un anello di retroazione in cui i livelli di NO salgono, l’ NADPH ossidasi è alterata dall’aggiunta di una molecola di NO alla sua struttura in modo che non funzioni bene. Questo fa sì che il livello di ROI cada e la cellula muoia.

“Questo è davvero emozionante!” ha detto il professor Loake “Sappiamo che se un essere umano ha l’NADPH ossidasi che non funziona correttamente può soffrire di una deficienza immunitaria chiamata malattia granulomatosa cronica o CGD. Per le persone con CGD è particolarmente difficile combattere le infezioni batteriche e fungine e spesso soffrono di polmonite e ascessi.

“L’NADPH ossidasi è molto importante nel sistema immunitario delle piante e siamo stati in grado di mostrare come si regola in una normale risposta immunitaria. Ci auguriamo che gli allevatori saranno in grado di utilizzare queste informazioni per sviluppare varietà resistenti alle malattie. La nostro scoperta potrebbe anche aprire nuove opportunità per il trattamento di disturbi del sistema immunitario umano, come la CGD. ”

Il professor Douglas Kell, amministratore delegato della BBSRC, ha detto: “Se le fonti di cibo disponibili non potranno far fronte all’aumento della popolazione mondiale ci si troverà ad affrontare una crisi. Tutto ciò che si può fare per sostenere lo sviluppo di nuove varietà di colture resistenti alle malattie con il sostegno della ricerca delle bioscienze va preso come una buona notizia . Dobbiamo scoprire il più possibile, attraverso studi come questo, su come trattare le piante con patogeni in modo da poter sviluppare nuove strategia per ridurre l’impatto della malattia sulle colture “.