In alcuni insetti, un batterio è in grado di femminizzare i maschi. Una scoperta italiana rivela il meccanismo alla base di questa trasformazione sessuale

Le simbiosi che si possono stabilire tra i batteri e gli animali sono molteplici, ma oltre a quelle più comunemente conosciute, ve ne sono alcune veramente peculiari. La più strana in assoluto è certamente quella di un batterio chiamato Wolbachia che riesce a cambiare il sesso dell’insetto ospite, femminizzandone i maschi. I complessi meccanismi alla base di questa strana alterazione sessuale sono simili a quelli responsabili di gravissime patologie nell’uomo, come ad esempio il cancro, il ritardo mentale, le malformazioni a carico di alcuni organi.

E’ questa la sorprendente scoperta alla quale è giunto uno studio appena pubblicato sui Proceedings of the Royal Society B – Biological Sciences, intitolato “Unravelling the Wolbachia evolutionary role: the reprogramming of the host genomic imprinting”.

La ricerca è stata sviluppata dalla dottoressa Ilaria Negri e coordinata dal professor Alberto Alma, del Dipartimento di Valorizzazione e Protezione delle Risorse Agroforestali (Di.Va.P.R.A.) dell’Università di Torino, grazie alla preziosa collaborazione con i professori Mauro Mandrioli e Antonella Franchini dell’Università di Modena, e il professor Daniele Daffonchio dell’Università di Milano.

Negli ultimi anni, si è fatta sempre più strada la convinzione che alla radice di molte gravi patologie, fra cui i tumori appunto, non vi siano alterazioni a livello genetico – vale a dire semplici mutazioni nella sequenza del Dna - ma piuttosto a livello epigenetico (dal greco “sopra i geni”), cioè a carico dei meccanismi di regolazione dei geni. Lo studio dell’epigenetica sta diventando di primaria importanza anche perché tra le cause di tali alterazioni, oltretutto trasmissibili ai figli, ci sono i fattori ambientali. Il gruppo di ricercatori autore della presente scoperta ha ipotizzato che meccanismi epigenetici fossero alla base delle modifiche somatiche e sessuali causate da Wolbachia.

Esplorando la peculiare simbiosi che caratterizza Wolbachia ed un piccolo insetto ospite (una cicala chiamata Zyginidia pullula), gli autori del lavoro pubblicato sui Proceedings of the Royal Society hanno verificato che i maschi femminizzati dal batterio sono in tutto e per tutto femmine. Di femminile hanno non solo l’aspetto e il sex-appeal (che li rendono bersaglio di corteggiamenti da parte di maschi normali, con conseguenti accoppiamenti e perfino procreazione di figli), ma persino il “marchio” epigenetico è di tipo femminile, nonostante i cromosomi siano “da maschio”. Quindi il batterio è in grado di “leggere” il sesso del proprio ospite e distruggere il naturale marchio epigenetico maschile, rimpiazzandolo con quello femminile. La femminizzazione dei maschi porta un importante vantaggio al batterio. Infatti, trasformando maschi in femmine Wolbachia favorisce la propria trasmissione alla progenie dell’insetto ospite, attraverso il citoplasma della cellula uovo. Quando l’infezione batterica non è acuta (vale a dire quando la densità batterica è piuttosto bassa), Wolbachia non è in grado di alterare del tutto il “marchio” epigenetico maschile, per cui avviene solo una parziale femminizzazione, in cui gli insetti maschi, pur avendo caratteristiche sessuali femminili, mantengono i testicoli.

Si tratta di una scoperta che certamente stimolerà il dibattito tra diverse discipline come la genetica, la microbiologia, le scienze biologiche e mediche, e che getta le basi per capire i meccanismi utilizzati dai simbionti per dialogare con i propri ospiti e in particolare il ruolo dei batteri come vettori di malattie ereditarie.

Ilaria Negri, Antonella Franchini, Elena Gonella, Daniele Daffonchio, Peter John Mazzoglio, Mauro Mandrioli, Alberto Alma

Per approfondimenti

Prof. Alberto Alma

Università degli Studi di Torino

Di.Va.P.R.A., Dipartimento di Valorizzazione e Protezione delle Risorse Agroforestali

Tel +39-0116708534

alberto.alma@unito.it