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Se combattessimo le epidemie leccandoci a vicenda? Non è una fantasia bizzarra ma è ciò che accade fra le formiche nella cosiddetta "immunità sociale": questi insetti si ripuliscono a vicenda da eventuali patogeni come le spore fungine. Un recente studio, però, rivela come i funghi non rimangono certamente a guardare: a questa pulizia rispondono riducendo i loro segnali di rilevamento chimico per non farsi scoprire dagli insetti.
E' una vera è propria lotta senza esclusione di colpi e in biologia viene definita "corsa evolutiva agli armamenti". Mentre siamo impegnati nelle nostre piccole diatribe quotidiane, infatti, ignoriamo che sotto di noi si combattono vere e proprie guerre fra organismi. Tra i polverosi cunicoli delle loro tane, ad esempio, le formiche sono in costante allerta per evitare che una infezioni si propaghi fra tutti gli individui della colonia. Ecco perché hanno sviluppato un comportamento di immunità sociale in cui si puliscono a vicenda percependo prima la presenza del patogeno per poi "leccarlo" via.
L'ultimo studio della professoressa Sylvia Cremer e del suo team di ricerca dell'Institute of Science and Technology Austria, però, mostra come in questa lotta i funghi non si diano per vinti e sviluppino a loro volta delle contromisure per non essere riconosciuti dagli insetti. Insieme ai chimici dell'Università di Würzburg in Germania, quindi, hanno esaminato attentamente il fenomeno pubblicando i risultati dello studio su Nature Ecology & Evolution.
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Come fanno le formiche a prevenire le epidemie
«I funghi infettano le formiche sulla superficie del corpo e crescono invadendo gli organi interni. I compagni di nido, però, ripuliscono molte delle spore prima che possano crescere ed essere dannose», spiega Barbara Milutinović, una delle principali autrici dello studio.
Questo è un perfetto esempio di cosa significhi immunità sociale: individui esposti a patogeni che vengono assistiti dai membri sani del gruppo grazie a una sorta di toelettatura. A tal riguardo esistono diversi esempi di studi che hanno approfondito il fenomeno, come il progetto Social vaccination in ant colonies: From individual mechanisms to society effects finanziato dalla Commissione Europea.
In questo studio gli scienziati hanno mostrato come questo comportamento nelle formiche non si limita solo alla toelettatura ma prevede anche l’applicazione di una sostanza repellente ricca di acido prodotto dagli stessi insetti, che normalmente viene spruzzato sugli intrusi all’interno del formicaio, ma che in questo caso è usata anche come una forma di disinfettante per combattere i patogeni.
I ricercatori inoltre hanno dimostrato che sebbene la cura dei membri del gruppo colpiti dalla malattia comporta teoricamente un rischio da parte delle formiche sane, in realtà questo non è poi così rilevante. Le infezioni secondarie che colpiscono le formiche che arrivano in soccorso infatti non sono violente e attivavano piuttosto l’espressione di geni immunitari che stimolano un’immunizzazione protettiva, come una sorta di vaccino. Nelle formiche il contatto sociale con un individuo infetto porta quindi a una “immunizzazione sociale” nelle compagne di formicaio che sopravvivono meglio a infezioni future dello stesso patogeno.
Come reagiscono le spore fungine
Sulla stessa scia di questo studio gli scienziati austriaci e tedeschi hanno osservato le formiche argentine (Linepithema humile) infettate da funghi patogeni Metarhizium in assenza o presenza di membri della colonia che si occupano della toelettatura dette "caregiving". «Abbiamo scoperto che i funghi cambiano comunicazione in risposta alla cure che ricevono le formiche», afferma Milutinović. Dopo oltre dieci infezioni, infatti, i funghi che hanno sperimentato la cura delle formiche caregiving hanno aumentato la produzione di spore.
«Produrre più spore aiuta il fungo a contrastare la rimozione che fanno le caregiving, tuttavia siamo rimasti sorpresi nel vedere che infezione dopo infezione le formiche mostravano sempre meno cura contro le spore – aggiunge Sylvia Cremer – Questo suggerisce che le spore sono diventate più difficili da individuare dalle formiche».
Per verificare perché le formiche avessero difficoltà a percepire le spore fungine gli scienziati hanno collaborato con alcuni esperti dell'Università di Würzburg. In particolar modo il professore Thomas Schmitt spiega: «I funghi che hanno subito la toelettatura dalle caregiving si sono adattati e hanno iniziato a produrre sempre meno ergosterolo». L' ergosterolo è un composto essenziale presente sulla membrana cellulare di molti funghi ed è esclusivamente prodotto da questi organismi.
È proprio questo composto percepito dalle formiche ad attivare il comportamento di toelettatura e a riguardo Milutinović spiega: «Questo dimostra che questi agenti patogeni reagiscono alla presenza di formiche caregiving riducendo la produzione di uno dei composti fungini più caratteristici. Senza ergosterolo questi organismi non sono più riconosciuti come una minaccia e possono sfuggire all'immunità sociale della colonia».
I risultati evidenziano, quindi, uno degli aspetti più affascinanti della biologia. Quando parliamo di animali, piante e funghi ci riferiamo a organismi viventi in grado di reagire a ogni piccolo stimolo il mondo circostante ha da offrirgli. Così, in questa continua lotta fra fungo e insetto, entrambe le parti continuano ad adattarsi, a mutare ed evolvere comportamenti sempre differenti in base alla fitta rete di relazioni ecologiche che si instaurano fra di loro. «È affascinante osservare come le misure di igiene collettiva inneschino strategie simili nel patogeno – conclude Cremer – Sarebbe interessante vedere in futuro come reagirà a sua volta la colonia di formiche».
