Conheça as bactérias que estão devastando os olivais e os vinhedos

A Xylella fastidiosa, uma das 20 principais pragas vegetais prioritárias da União Europeia, é uma bactéria que causa diversas doenças nas plantas. 

Ela causa a mortal Síndrome do Declínio Rápido da Oliveira (OQDS), que levou a surtos generalizados na Europa nos últimos 15 anos e cujo impacto econômico anual é estimado em mais de 5,5 bilhões de euros.

As origens da bactéria na Europa e no mundo

A Xylella fastidiosa é uma das duas únicas espécies conhecidas de Xylella; a outra é a Xylella taiwanensis, que causa a queimadura das folhas em peras asiáticas na ilha de Taiwan.

Uma bactéria aeróbica e Gram-negativa que cresce nos tecidos de transporte de água das plantas (xilema), a X. fastidiosa é conhecida por causar inúmeras doenças em plantas em todo o mundo. 

A bactéria pode se deslocar livremente pelas plantas através do xilema, multiplicando-se constantemente ao fazê-lo. 

Quando seu número atinge um nível crítico, o biofilme resultante bloqueia o xilema, levando ao estresse hídrico e a deficiências de elementos como zinco e ferro, o que causa muitos dos sintomas associados às doenças às quais o patógeno está ligado.

Os primeiros relatos dessa doença ocorreram em 1892, quando uma praga desconhecida destruiu aproximadamente 14.000 hectares (34.600 acres) de vinhedos na Califórnia. 

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Essa “doença de Anaheim” foi posteriormente batizada de doença de Pierce, em homenagem a Newton Pierce, o bacteriologista chamado para estudar o surto. 

Pierce deduziu corretamente que um agente infeccioso microscópico causava a doença, embora não tenha conseguido isolar ou identificar o agente específico.

Considerado um vírus durante a maior parte do século XX, foi somente em 1973 que a X. Fastidiosa foi reconhecida como uma bactéria. Foi somente em 1987 que a bactéria foi formalmente descrita e batizada de Xylella fastidiosa por Wells et al. 

Desde então, 696 espécies de plantas de 88 famílias botânicas foram identificadas como hospedeiros adequados para o patógeno.

Entre as doenças conhecidas por serem causadas pela Xylella, várias têm importância agrícola e econômica significativa. Entre elas estão a já mencionada doença de Pierce, que atualmente causa à indústria vinícola da Califórnia perdas anuais estimadas em US$ 104 (€ 92) milhões, a queima das folhas da oliveira e a OQDS.

A OQDS causa murchamento e dessecação das folhas, galhos e ramos das oliveiras, impedindo que as árvores produzam frutos e, eventualmente, levando ao colapso e à morte da árvore.

Os modelos de previsão mais pessimistas apontam para perdas econômicas totais de até 5,6 bilhões de euros somente na Itália até 2070, e estima-se que 100.000 empregos já tenham sido perdidos devido a surtos no país.

Devido aos seus efeitos destrutivos e à sua capacidade de se adaptar rapidamente a novos ambientes e hospedeiros, a Xylella fastidiosa é regulamentada na UE como um organismo de quarentena. Sua introdução e circulação no território da União são proibidas por lei.

Como a Xylella se espalha e onde é encontrada atualmente

Nativa da América Central, a Xylella fastidiosa é transmitida entre plantas hospedeiras por insetos que se alimentam do xilema, pertencentes às famílias Cicadellidae (cigarrinhas) e Cercopidae (cercopídeos e cigarrinhas-salsafras). 

Esses insetos são capazes apenas de voos rudimentares em curtas distâncias (cerca de 100 metros), mas já foram registrados percorrendo distâncias muito maiores quando transportados pelo vento. Também foi demonstrado que a transferência bacteriana ocorre abaixo do solo por meio de enxertos de raízes.

A propagação a longa distância ocorre mais frequentemente por meio do deslocamento de plantas infectadas. Acredita-se que tenha sido assim que o patógeno foi introduzido na Itália e em outros países europeus.

Em outubro de 2013, a Xylella fastidiosa foi encontrada infectando oliveiras na região de Puglia, no sul da Itália. 

Essa foi a primeira vez que a bactéria foi relatada na União Europeia. A doença causou um rápido declínio na produtividade dos olivais e, em abril de 2015, já afetava toda a província de Lecce e outras zonas da Apúlia.

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A subespécie envolvida na Itália foi identificada como X. fastidiosa subsp. pauca, uma cepa que demonstra uma preferência acentuada por oliveiras e climas quentes. Desde então, essa subespécie foi incluída na Lei de Proteção contra o Bioterrorismo Agrícola dos Estados Unidos devido ao seu potencial devastador.

Em resposta aos surtos italianos, a Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos (EFSA) convocou um workshop científico extraordinário em novembro de 2015. 

Mais de 100 cientistas de todo o mundo participaram do evento para identificar as principais lacunas de conhecimento e discutir as prioridades de pesquisa relativas ao patógeno. 

No mesmo mês, a EFSA concluiu, com base em experimentos em andamento na Apúlia, que as videiras eram um possível reservatório de Xylella na região.

Em outubro de 2015, o patógeno havia chegado à região de Provence-Alpes-Côte d’Azur, na França continental, onde se constatou que a subespécie X. fastidiosa subsp. multiplex havia infectado a erva-leiteira-de-folha-de-murta, uma espécie vegetal introduzida da África do Sul. 

No ano seguinte, a bactéria foi identificada na Córsega e na Alemanha. Em 2017, foi detectada nas ilhas espanholas de Maiorca e Ibiza e, posteriormente, no território continental espanhol.

Desde então, a Xylella foi encontrada em oliveiras e outras plantas hospedeiras em toda a Península Ibérica, bem como no Líbano e em Israel, no Oriente Médio.

O papel das mudanças climáticas na disseminação da Xylella

Pesquisas substanciais indicam que as mudanças climáticas aumentam o risco de surtos de doenças em plantas, sendo as alterações na temperatura e na umidade os principais fatores determinantes.

À medida que as temperaturas globais aumentam, a distribuição geográfica de muitos patógenos se expande, expondo novas regiões e espécies vegetais a doenças anteriormente restritas a climas mais quentes. 

Temperaturas mais elevadas são geralmente propícias à proliferação e propagação de espécies fúngicas e bacterianas, especialmente quando combinadas com umidade elevada. 

Além disso, temperaturas mínimas mais altas prolongam o período de atividade sazonal dos organismos e aumentam sua capacidade de sobreviver ao inverno e persistir no ambiente. Isso se aplica não apenas aos patógenos, mas também aos seus vetores.

Além de favorecer muitos patógenos, temperaturas mais altas podem enfraquecer os mecanismos de defesa naturais de uma planta por meio de processos como estresse térmico e hídrico, tornando-as mais vulneráveis à infecção e mais propensas a sofrer danos maiores e taxas de mortalidade mais elevadas.

Especificamente no que diz respeito à Xylella fastidiosa, um recenteanalisou a vulnerabilidade dos territórios europeus à doença em diferentes cenários de mudança climática, avaliando as condições climáticas favorecidas tanto pelo patógeno quanto por seu vetor principal, o Philaenus spumarius, também conhecido como cigarrinha-dos-prados ou percevejo-dos-prados. Esse inseto já havia sido identificado como o vetor responsável pela disseminação da bactéria em olivais italianos.

O estudo constatou que um aumento da temperatura média global de 1,5 °C eleva a porcentagem da área total de terra em risco na Europa para 0,32%, enquanto um aumento de 4 °C eleva essa área para 1,87%. 

Dentro da faixa de aumentos de temperatura analisada, foi identificado um ponto de inflexão de um aumento de 3 °C. Além desse lim­ite, os pesquisadores constata­ram que o risco de propagação do patógeno para o norte da região do Mediterrâ­âneo se torna not­avelmente mai­or, per­mitindo que ele se espalhe ra­pidamente para á­reas an­tes in­afetadas.

Os autores também afirmam que, antes de meados da década de 1990, as condições climáticas europeias, com exceção das ilhas do Mediterrâneo, provavelmente impediram que a bactéria se estabelecesse no continente.

Esforços para controlar a Xylella fastidiosa

Como não há cura conhecida para as plantas doentes, as medidas de controle atuais concentram-se na prevenção e contenção. 

A estratégia mais eficaz em uso comum requer tanto a remoção completa do material vegetal infectado, que pode atuar como reservatório para a bactéria, quanto o controle das populações de insetos vetores.

Além da remoção completa do material vegetal conhecido como infectado, a EFSA recomenda a criação de uma “zona tampão” de pelo menos 100 metros, da qual todas as espécies vegetais suscetíveis também sejam removidas e destruídas.

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Devido à natureza virulenta do patógeno, os especialistas recomendam o uso de medidas de proteção ao remover e transportar todo o material orgânico durante esse processo.

O processo de controle de insetos vetores é igualmente complexo, exigindo não apenas a eliminação dos próprios organismos, mas também de seus habitats. 

Isso é necessá­rio devido à natureza polífaga e aos ciclos de vida com múltiplos estágios desses insetos. O Philaenus spumarius, por exem­plo, é conhecido por se alimentar de pelo menos 170 plantas hospedeiras e se desenvolve através de cinco estágios distintos após a eclosão.

Tratamento e pesquisa para a Xylella fastidiosa

Combinações de mudanças nos métodos de cultivo, tratamentos bactericidas e intervenções destinadas a melhorar o estado fisiológico do hospedeiro têm se mostrado promissoras no impacto sobre o desenvolvimento da doença, a ponto de permitir a retomada da colheita. Até o momento, no entanto, nenhum se mostrou bem-sucedido na erradicação do patógeno em uma planta infectada.

A pesquisa sobre métodos de tratamento é severamente restringida pelo status de quarentena da Xylella, especialmente na UE. Outras restrições da UE incluem a proibição do uso de antibióticos para a proteção de plantas. Os campos de pesquisa, portanto, variam de uma região geográfica para outra.

Nos Estados Unidos, onde o uso de antibióticos é autorizado em plantas, há informações disponíveis de ensaios com antibióticos como a oxitetraciclina, tetraciclina e estreptomicina no tratamento foliar da doença de Pierce e da microinjeção de oxitetraciclina no tratamento da queimadura foliar induzida por Xylella no olmo americano. 

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Embora tais ensaios tenham demonstrado remissão dos sintomas, nenhum conseguiu eliminar a infecção, e os sintomas retornaram após a interrupção do tratamento.

Uma importante iniciativa na Europa é o Projeto Biovexo, uma Ação de Inovação da Empresa Comum para as Indústrias de Base Biológica (BBI-JU) lançada em 2020 no âmbito do programa de pesquisa e inovação Horizonte 2020 da União Europeia.

Destinado espec­ifi­ca­mente ao com­ba­te à Xylella no cult­ivo da a­ma­ndoa, o BIOVEXO está a de­sen­vol­ver duas classes principais de biope­sti­ci­das am­i­gas do meio­am­bi­en­te: “X-biopesticidas”, que atacam diretamente o patógeno, e “V-biopesticidas”, que atacam os cigarrinhos, que atuam como o principal vetor de transmissão do patógeno. 

As substâncias componentes em fase de testes são cepas bacterianas, um metabólito microbiano, extratos vegetais e um fungo entomopatógeno.

Em uma abordagem inovadora, pesquisas recentes no Brasil envolvem a N-acetilcisteína, um medicamento mucolítico comum usado para tratar a overdose de paracetamol e para fluidificar o muco espesso em casos humanos de doenças como pneumonia e bronquite. 

Embora os mecanismos responsáveis ainda não sejam totalmente compreendidos, resultados iniciais demonstraram a eficácia do medicamento na destruição de biofilmes bacterianos quando aplicado por irrigação em culturas hidropônicas ou de campo.

Dado o papel que os biofilmes desempenham na proteção das bactérias contra tratamentos antimicrobianos e que, em última instância, levam à resistência bacteriana, essa área de pesquisa pode estar em ascensão, já que a quebra da matriz protetora do biofilme poderia aumentar significativamente a eficácia dos tratamentos direcionados diretamente à bactéria Xylella.

Até que se encontre uma forma de eliminar com precisão e sistematicamente o patógeno em todo o seu hospedeiro — como esta pesquisa sugere que um dia poderá ser possível —, a quarentena e a destruição das plantas infectadas provavelmente continuarão sendo o método de controle mais eficaz.

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