Infezioni: come fa il nostro corpo a sapere quando reagire?
Un nuovo studio fa luce su come le cellule sono state infettate Pseudomonas aeruginosa può percepire l'agente patogeno e decidere se contrattaccare o meno. La ricerca fornisce anche informazioni vitali per lo sviluppo di alternative agli antibiotici.
Pseudomonas aeruginosa è un batterio gram-negativo che abita il suolo e l'acqua. È un patogeno opportunista, il che significa che causa la malattia principalmente nelle persone che hanno un sistema immunitario compromesso.
Quelli a rischio includono le persone che convivono con la fibrosi cistica e coloro che risiedono in strutture sanitarie.
L'agente patogeno può anche causare polmonite, infezioni del tratto urinario e infezioni della ferita chirurgica.
Ciò che rende questo batterio particolarmente impegnativo è che è resistente a una serie di antibiotici.
I Centers for Disease Control and Prevention (CDC) hanno recentemente identificato ceppi multiresistenti di P. aeruginosa come una seria minaccia. Nel 2017, il CDC ha registrato 32.600 infezioni in pazienti ospedalieri e 2.700 morti stimate.
In che modo le nostre cellule si difendono P. aeruginosa infezione? E cosa possono fare gli scienziati per affrontare i ceppi multiresistenti?
Quorum sensing
I batteri possono utilizzare un metodo sofisticato chiamato quorum sensing per comunicare tra loro e per regolare il loro comportamento collettivo.
Il sistema fornisce loro informazioni sulla densità della colonia batterica e su quali altre specie batteriche sono presenti nel loro ambiente.
Il quorum sensing si basa su molecole di segnalazione chiamate autoinduttori. I batteri li rilasciano nel loro ambiente per scambiarsi messaggi.
Una serie di processi batterici dipende dal quorum sensing. Questi includono la formazione di biofilm e la secrezione di fattori di virulenza, che possono entrambi causare una minaccia significativa per la nostra salute.
Scrivendo nel diario Scienza, Pedro Moura-Alves e Stefan Kaufmann del Max Planck Institute for Infection Biology di Berlino, in Germania, spiegano come le cellule infette possono intercettare P. aeruginosa autoinduttori, consentendo loro di scegliere il miglior metodo di difesa.
Notizie mediche oggi ha parlato con il professor Kaufmann della ricerca.
Ha spiegato che "P. aeruginosa è un importante patogeno nosocomiale con elevata resistenza antimicrobica. I patogeni nosocomiali sono spesso resistenti agli antimicrobici (antibiotici). Le infezioni nosocomiali sono tipicamente acquisite negli ospedali. "
"Allo stesso tempo, P. aeruginsoa è un microbo onnipresente nell'ambiente e può essere trovato nei lavabi, ecc. È probabile che le persone entrino in contatto con P. aeruginosa spesso, tuttavia, a basse dosi quando non sono dannose ”, ha continuato.
"Al contrario, se crescono fino a un'abbondanza maggiore, attivano il loro programma genetico, che consente loro di attaccare l'ospite perché ora producono fattori di virulenza".
"Spiare" P. aeruginosa
In un precedente studio pubblicato in Natura, Moura-Alves e Kaufman hanno dimostrato che un fattore di trascrizione chiamato recettore degli idrocarburi arilici (AhR) può rilevare i fattori di virulenza rilasciati da P. aeruginosa.
Per la ricerca in corso, il team ha utilizzato una combinazione di cellule umane, pesce zebra e topi, per dimostrare che AhR è in grado di rilevare autoinduttori di rilevamento del quorum.
"Siamo rimasti sorpresi di scoprire che il recettore degli idrocarburi arilici è in grado di spiare il linguaggio di comunicazione dei batteri, traducendolo in termini di difesa dell'ospite", Moura-Alves, che ora lavora presso il Ludwig Institute for Cancer Research presso l'Università di Oxford nel Regno Unito , detto MNT.
"Ciò consente all'host di monitorare l'infezione e di reagire di conseguenza al livello di minaccia."
Il team scrive sul giornale:
“Proponiamo che, spiando la comunicazione interbatterica, AhR sia in grado di percepire lo status quo di P. aeruginosa comunità durante l'infezione, consentendo all'ospite di mobilitare il meccanismo di difesa più appropriato in base alla gravità della minaccia ".
L'interruzione del quorum sensing è un modo in cui gli scienziati stanno cercando di affrontare la minaccia della multi-resistenza ai farmaci P. aeruginosa infezioni.
"Interferendo con la crescita batterica e modulando la risposta dell'ospite in modo più preciso, i nostri risultati possono aiutare noi e gli altri a sviluppare nuove misure di intervento migliori (più precise)", ha spiegato il professor Kaufmann MNT.
Sebbene tali alternative possano essere molto lontane in futuro, le nuove intuizioni del team su come i batteri comunicano tra loro dovrebbero aiutare con questa strategia.
