Ricerca rivoluzionaria: così sconfiggiamo i biofilm pericolosi!

Ricerca rivoluzionaria: così sconfiggiamo i biofilm pericolosi!

Un recente rapporto dell’Università Heinrich Heine di Düsseldorf (HHU) mostra come i batteri sotto forma di biofilm possano rappresentare una seria minaccia per la salute. Questi biofilm, che contengono raccolte di batteri e microrganismi, non solo sono resilienti ma possono anche ospitare ciò che li rende potenziali vettori di malattie. Particolarmente allarmante è il batterio Pseudomonas aeruginosa, responsabile di varie infezioni, tra cui polmonite, infezioni del tratto urinario e meningite, ed è considerato un importante patogeno ospedaliero. HHU riferisce che....

In un ampio progetto di ricerca, i chimici dell'HHU, in collaborazione con colleghi di Monaco e Groningen, hanno studiato l'esportazione del polisaccaride “Pel”, che è fondamentale per la formazione del biofilm di P. aeruginosa. Questi risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications. Il complesso di esportazione PelBC, una struttura essenziale, è il passaggio finale all'interno della cellula batterica prima che Pel venga rilasciato per formare la matrice del biofilm. Utilizzando la microscopia crioelettronica, sono state analizzate la struttura e la dinamica di questo macchinario precedentemente sconosciute.

Il ruolo dei polisaccaridi

Pseudomonas aeruginosa produce almeno tre diversi polisaccaridi extracellulari, tra cui Pel, Psl e alginato, tutti importanti per lo sviluppo del biofilm. Uno studio mostra che le varianti non mucoidi possono utilizzare Pel o Psl come polisaccaride strutturale primario. Le analisi delle mutazioni hanno evidenziato che Psl è cruciale per l'attaccamento alla superficie nella maggior parte degli isolati, mentre Pel diventa significativamente importante nelle fasi successive della formazione del biofilm. {' PMC riferisce che... ‘}

I ricercatori hanno classificato i ceppi batterici in quattro gruppi in base ai loro profili funzionali e di espressione di Pel e Psl. Questa classificazione è stata utilizzata per comprendere in che modo diversi ceppi possono mantenere la formazione del biofilm nonostante le mutazioni nei geni dell'esopolisaccaride. In particolare, la ricerca mostra che un’eccessiva produzione di Pel e Psl potrebbe rappresentare una strategia di sopravvivenza in ambienti in cambiamento.

I pericoli dei biofilm

I biofilm rappresentano una sfida enorme per gli interventi terapeutici. La loro struttura le rende significativamente più resistenti agli agenti antimicrobici rispetto alle cellule planctoniche. Ciò porta spesso a infezioni croniche e agenti terapeutici che falliscono. I tassi di morbilità e mortalità nei pazienti affetti da Pseudomonas variano tra il 20 e il 60%, in particolare per i ceppi multiresistenti. I fattori di rischio per tali infezioni comprendono malattie polmonari strutturali, neoplasie ematologiche e il recente uso di antibiotici.

La ricerca futura dovrebbe non solo gettare ulteriore luce sui meccanismi del complesso Pel express, ma anche sull'interazione tra Pel e altri complessi proteici coinvolti nella sintesi di Pel. Anche le strategie per combattere le infezioni basate sul biofilm, come l’inibizione dei sistemi di rilevamento del quorum e lo sviluppo di nuovi peptidi antimicrobici, sono oggetto di indagini in corso. PMC sottolinea che...