Ricercatori analizzano batteri Pseudomonas Aeruginosa per meglio comprendere gli effetti delle interazioni virus/batteri sulla salute umana.
di MIT Technology Review Italia
mSystems, la rivista della American Society for Microbiology, pubblica uno studio condotto da ricercatori del Carl R. Woese Institute for Genomic Biology, presso la University of Illinois at Urbana-Champaign, sui batteri Pseudomonas Aeruginosa, un battere che infetta i polmoni e impedisce la respirazione, spesso con conseguenze mortali. I pazienti affetti da fibrosi cistica sono particolarmente suscettibili a questa infezione, che può essere aggravata dal fatto che il P. Aeruginosa è a sua volta facile preda di infezioni virali.
Rachel Whitaker, professoressa in microbiologia e direttrice del gruppo IGOH all’IGB, ha preso i batteri Pseudomonas Aeruginosa come modello per studiare gli effetti delle interazioni virus/batteri sulla salute umana; la professoressa descrive la situazione come: “Un insieme stratificato di ecosistemi ed interazioni d’infezione.”
Aiutata da Whitney England e Ted Kim, laureati con lei alla University of Illinois at Urbana-Champaign, la Whitaker ha portato alla luce molteplici fattori d’interesse sul sistema immunitario e sulle varietà esistenti del P. Aeruginosa, un battere che gli esperti credono si incontri nell’ambiente, in quanto le infezioni più gravi si incontrano spesso in ospedale.
A dispetto degli sforzi per evitare l’infezione, soprattutto ai bambini affetti da fibrosi cistica, l’incontro sembra essere inevitabile e la prima infezione tende a seguire il paziente tutta la vita. Il trattamento del paziente viene fortemente influenzato dalla natura del ceppo batterico da cui è stato infettato. Alcuni ceppi, infatti, sono resistenti agli antibiotici, altri sono portatori di geni che rendono più difficile la cura, ma una delle differenze principali tra batteri è la loro suscettibilità, o meno, alle infezioni virali.
Il sistema immunitario dei batteri, chiamato CRISPR/Cas system, dovrebbe prevenire l’infezione. I ricercatori hanno studiato il sistema immunitario dei P. Aeruginosa in un gruppo di pazienti affetti da fibrosi cistica ricoverati in una clinica di Copenhagen, in Danimarca, ed hanno scoperto l’esistenza di diversi profili immunitari. Hanno quindi sperimentato con diversi virus, solitamente capaci di infettare i batteri P. Aeruginosa, e scoperto che alcuni di questi sono più oggetto di altri degli attacchi del sistema immunitario dei batteri.
L’esistenza di diversi profili immunitari ha dato ai ricercatori l’idea che si possa combattere queste infezioni a livello locale, di ospedale in ospedale, personalizzando la terapia ed utilizzando il modello formulato dallo studio per prevedere come determinati virus si diffonderanno per la popolazione batterica di uno specifico ospedale. Il modello potrà essere utilizzato anche per formulare strategie atte a combattere la trasmissione, non solo prevederne la diffusione, una volta che i ricercatori avranno scoperto da dove originino questi virus.
È importante notare che, nel caso di pazienti affetti da fibrosi cistica, i virus sono invece alleati nella lotta contro i batteri P. Aeruginosa. I pazienti affetti da fibrosi cistica, infatti, sono spesso trattati con virus batteriofagi, un’alternativa agli antibiotici quando si incontrano batteri ad essi immuni. Uno studio dettagliato dei profili immunitari della popolazione batterica potrebbe portare vantaggi anche in questo campo ed è in linea con gli obbiettivi del IGOH, dove principi evolutivi ed ecologici venogno applicati allo studio delle dinamiche dell’infezione.
“Stiamo utilizzando i principi evolutivi base dell’immunità per comprendere le infezioni da un altro punto di vista,” spiega la Whitaker. “Nel caso della fibrosi cistica, non stiamo cercando tanto di prevenire l’infezione, quanto di favorire l’attacco dei virus contro i batteri.”
(lo)
