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Colera, ecco come il batterio attacca e si diffonde

Svelato il meccanismo che il patogeno usa per appropriarsi del DNA dei batteri vicini, e rafforzare le sue difese contro antibiotici e sistema immunitario. Per colpire utilizza punte acuminate che "bucano" e mettono ko le sue prede.

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Immagini al microscopio elettronico del batterio Vibrio cholerae attaccato a una superficie di chitina. | Graham Knott & Melanie Blokesch/EPFL

Il batterio responsabile del colera si appropria del materiale genetico delle sue "prede" in un modo molto particolare: le arpiona con una punta acuminata e velenosa, fino a bucarle e a risucchiarne il DNA. È quanto si legge in uno studio del Politecnico Federale di Losanna (EPFL) pubblicato su Science.

 

rapina a mano armata. I batteri sono soliti incorporare il genoma di altri microrganismi nel proprio, per accrescere le proprie difese contro il sistema immunitario umano o gli antibiotici. Ma il Vibrio cholerae, il batterio che scatena l'infezione da colera nell'intestino tenue umano, si comporta in modo differente.

 

Utilizza una piccola punta fatta di proteine per "pugnalare" i vicini batteri intestinali, aprendo un varco nelle loro membrane cellulari e facendoli esplodere come palloncini pieni d'acqua. Riesce così a rubare piccoli frammenti del loro DNA, che possono contenere più di 40 geni, divenendo ancora più virulento.

 

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La prima volta. Sia l'arma - detta T6SS (sistema di secrezione di tipo 6) - sia la strategia di appropriazione del DNA, conosciuta come trasferimento genico orizzontale, erano già stati osservati in altri batteri, ma mai prima d'ora nel Vibrio cholerae.

 

Un'equipe di microbiologi guidata da Melanie Blokesch ha scoperto questo comportamento testando in molteplici condizioni di laboratorio diversi ceppi del batterio, alcuni dei quali responsabili della settima epidemia di colera iniziata in Indonesia negli anni '60, diffusasi nel resto dell'Asia, in Europa e in Sudamerica, e non ancora considerata terminata.

 

Meccanismo d'azione. I ricercatori hanno ricreato colture di Vibrio cholerae su superfici di chitina, il materiale di cui sono fatti gli esoscheletri dei crostacei, nonché l'habitat naturale di questi batteri in natura. Il Vibrio cholerae si nutre proprio di chitina, ed è questo biopolimero che stimola l'attivazione del sistema di secrezione di tipo 6, la "lancia" proteica con cui il colera attacca gli organismi vicini.

 

Importanti implicazioni. Lo studio potrebbe spiegare la predilezione del batterio per l'intestino umano (ricco di batteri buoni potenzialmente attaccabili) e la virulenza delle epidemie di colera, spesso resistenti agli antibiotici: l'appropriazione di frammenti di DNA esterni da parte del Vibrio cholerae moltiplica le carte che il batterio può mettere in campo per eludere gli attacchi degli anticorpi.

 

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8 gennaio 2015 | Elisabetta Intini