Riassunto:
Un gruppo di ricerca dell'Health Center dell'Università dello Utah negli Stati Uniti ha scoperto che i batteri possono determinare se sono stati invasi riconoscendo un'attività enzimatica necessaria al virus stesso, attivando così un potente sistema di difesa immunitaria. Questa scoperta non solo rivela un importante collegamento nel meccanismo antivirale batterico, ma si prevede anche che aiuti gli scienziati a sviluppare terapie fagiche più efficaci per combattere il crescente problema della resistenza agli antibiotici. I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Science.
Negli ultimi anni, i fagi virali che infettano specificamente i batteri hanno ricevuto ampia attenzione da parte della comunità medica. Poiché i fagi possono attaccare con precisione i batteri senza danneggiare le cellule umane, sono visti come uno strumento importante nel futuro trattamento delle infezioni batteriche ostinate, soprattutto nel contesto in cui un numero crescente di agenti patogeni diventano resistenti agli antibiotici esistenti. Tuttavia, i batteri non sono indifesi. Hanno anche un sistema immunitario complesso che previene l'infezione da fagi. Lo studio di questi meccanismi di difesa è considerato un passo fondamentale nel promuovere lo sviluppo della terapia fagica.
Questa volta i ricercatori hanno scoperto che il modo in cui i batteri riconoscono l'invasione virale è diverso da quanto si pensava in precedenza. In passato si credeva generalmente che i batteri rilevassero gli aggressori principalmente rilevando il materiale genetico virale estraneo. Ma una nuova ricerca mostra che i batteri possono anche rilevare segnali di attività prodotti dai virus mentre svolgono i propri compiti. Nello specifico, un enzima necessario al virus scinde un’importante molecola sensore all’interno dei batteri, e questa azione innesca invece un segnale di allarme, consentendo ai batteri di lanciare rapidamente una risposta immunitaria.
Sam Hobbs, primo autore dello studio e assistente professore di biochimica presso l'Health Center dell'Università dello Utah, ha affermato che questa è una delle forme di immunità più comuni nei batteri e quando il team ha finalmente scoperto il suo meccanismo di funzionamento, tutti si sono sentiti come se avessero vissuto un "momento aha".
Questo studio si è concentrato su un sistema immunitario batterico chiamato CBASS. Quando il sistema viene attivato, i batteri adottano una strategia estrema di “auto-sacrificio”. Prima che il virus completi la sua replicazione e si diffonda ai batteri circostanti, le cellule infette moriranno attivamente, interrompendo così la catena di trasmissione virale. Poiché questa difesa porta direttamente alla morte della cellula ospite, il sistema deve essere estremamente accurato per identificare una vera minaccia virale prima che venga attivata.
Il team di ricerca ha scoperto che il sistema CBASS prende di mira uno strumento chiave su cui il virus fa affidamento per sopravvivere. Alcuni fagi producono enzimi chiamati proteasi che tagliano e scompongono le proteine. Gli scienziati hanno scoperto che le proteasi virali agiscono direttamente su proteine specifiche nei batteri ospiti e questo processo diventa un interruttore chiave nell’attivazione dell’intero percorso di segnalazione immunitaria. In altre parole, le armi utilizzate dal virus per lanciare attacchi hanno messo in luce la sua stessa esistenza.
I ricercatori ritengono che questo meccanismo dimostri un gioco biologico estremamente intelligente. I batteri non hanno bisogno di identificare direttamente i virus in continua evoluzione, ma monitorano invece i passaggi critici che i virus inevitabilmente eseguono durante l’infezione. Una volta che si verificano questi passaggi, il sistema immunitario è pronto a rispondere immediatamente.
Gli scienziati affermano che una comprensione più approfondita di come i batteri rilevano e resistono ai fagi non solo aiuterà a progettare nuovi fagi terapeutici in grado di bypassare il sistema immunitario batterico, ma aiuterà anche i ricercatori a esplorare le strategie immunitarie formate durante l'evoluzione a lungo termine della vita. Poiché la crisi della resistenza agli antibiotici continua ad espandersi, questo tipo di ricerca potrebbe svolgere un ruolo importante nello sviluppo di trattamenti alternativi in futuro.
Commenti