Gli impollinatori si disintossicano dalle tossine delle piante

Uno studio sugli imenotteri rivela che tutte le specie producono lo stesso gruppo di enzimi per contrastare le tossine

[18 Aprile 2023]

Molte piante producono alcaloidi come protezione contro gli erbivori e queste tossine si trovano anche nel nettare e polline delle api. Lo studio  “A conserved hymenopteran-specific family of cytochrome P450s protect bee pollinators from toxic nectar alkaloids”, pubblicato su Science Advances da un team di ricercatori della Crop Science Division della Bayer e del College for Life and Environmental Sciences dell’università di Exeter, ha esaminato i geni di diverse specie di imenotteri, insetti che comprendono api, vespe, formiche e Symphyta e che condividono un antenato comune circa 280 milioni di anni fa, arrivando alla conclusione che  «Gli impollinatori come le api mellifere producono enzimi speciali che disintossicano le sostanze chimiche di difesa prodotte dalle piante».

I ricercatori tedeschi e britannici evidenziano che «Sorprendentemente, tutte le specie testate producono lo stesso gruppo di enzimi (la famiglia CYP336 degli enzimi del citocromo P450) per contrastare le tossine alcaloidi».

Una delle autrici dello studio, Angela Hayward, del Penryn Campus di Exeter, spiega che «Queste specie differiscono notevolmente, ma una cosa che le accomuna è la capacità di disintossicarsi dagli alcaloidi. Siamo rimasti affascinati nello scoprire che questa famiglia di geni è stata preservata attraverso quasi 300 milioni di anni di evoluzione da un intero ordine di insetti con stili di vita molto diversi. Sebbene alcune di queste specie abbiano pochissimi contatti con alcuni alcaloidi chiave, come la nicotina, sembrano aver conservato la capacità di metabolizzarli, quasi come un aspetto del loro patrimonio genetico, un po’ come nel caso del coccige umano o dell’appendice».

I ricercatori hanno esaminato i genomi delle principali specie di imenotteri, creando un “albero evolutivo” per la famiglia e hanno anche estratto gli enzimi prodotti da queste specie e li hanno inseriti in una linea cellulare per vedere come avrebbero reagito con gli alcaloidi e hanno scoperto che «Li disintossicano davvero».

Un altro autore dello studio Bartlomiej Troczka, anche lui dell’università di Exeter, sottolinea che «Capire come gli insetti reagiscono a tossine specifiche è fondamentale: dovrebbe informare su come produciamo eventuali nuove sostanze chimiche come pesticidi e insetticidi. Per evitare danni ambientali, abbiamo bisogno di composti molto specifici che facciano cose molto specifiche. Il nostro studio si inserisce nel più ampio tentativo di capire come le sostanze chimiche vengono scomposte dagli insetti e fino a che punto i geni responsabili persistono tra i gruppi di insetti».

Julian Haas, tossicologo specializzato in insetti della Bayer, conclude: «Questo studio evidenzia la promessa di un lavoro di squadra multidisciplinare per comprendere meglio le basi molecolari ed evolutive dei meccanismi di disintossicazione negli insetti che alla fine aiuteranno a comprendere la loro interazione con altre tossine, inclusi gli insetticidi».