La tossina batterica attiva i virus dormienti
La molecola colibactina, che scatena il cancro al colon, si rivela essere un'insidiosa arma chimico-biologica. Con la sostanza, i batteri in competizione attivano virus mortali che causano l'esplosione della cellula.
La molecola colibactina, prodotta da molti batteri, risveglia i virus incorporati nel genoma. Questo è stato riportato da un team guidato da Emily P. Balskus dell'Università di Harvard dopo esperimenti su microrganismi infettati da batteriofagi, compresi quelli che si trovano nell'intestino umano. Come riporta il team in Nature, i virus inattivi - chiamati profagi - costruiti nel materiale genetico dei batteri diventano nuovamente attivi dopo il contatto con i batteri produttori di colibactina, producono particelle di virus e distruggono la loro cellula ospite. Inoltre, i batteriofagi rilasciati in questo modo possono distruggere altri batteri. Il team intorno a Balskus sospetta quindi che la colibactina sia usata per la "guerra" e forse ha anche notevoli effetti sulla composizione della flora intestinale umana.
La colibactina è una molecola instabile che reagisce con il DNA e causa danni genetici - tra le altre cose, è quindi probabilmente coinvolta nello sviluppo del cancro intestinale. Fino ad ora, però, non si sapeva quale funzione svolgesse la sostanza per i batteri. Balskus e il suo team ora sospettano che i batteri lo usino per scatenare epidemie tra microbi concorrenti. La capacità della colibactina di danneggiare il materiale genetico è cruciale per il suo effetto. I danni al materiale genetico innescano la risposta SOS nei batteri, un programma di emergenza in cui la cellula smette di crescere e si concentra sulla riparazione del danno al DNA - la risposta SOS, tuttavia, è anche il segnale per i profagi incorporati nel materiale genetico per diventare nuovamente attivi.
Il gruppo di ricerca sospetta che questa insidiosa forma di guerra chimico-biologica sia diffusa. Non solo molti batteri producono la molecola instabile, il team ha anche trovato geni di resistenza contro di essa in batteri che non producono colibactin stessi. Inoltre, la tossina funziona in linea di principio su quasi tutti i tipi di batteri che non hanno una resistenza specifica ad essa. Tuttavia, alcuni fattori limitano gli effetti della molecola in modo che il suo rilascio non porti a una fagocitazione generale dell'intero ecosistema batterico. Da un lato, la colibactina è molto instabile, per cui viene rapidamente degradata. In secondo luogo, il team di Balskus ha dimostrato che il batterio attaccante deve toccare la sua vittima perché la molecola abbia un effetto - e i virus rilasciati sono troppo pochi per avere un impatto importante. Ecco perché la colibactina, contrariamente a quanto può sembrare all'inizio, è probabilmente soprattutto un'arma a distanza ravvicinata.
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Originalartikel auf Spektrum.deTitelbild: © Design Cells / Getty Images / iStock (Ausschnitt)
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