Ricercatori svelano debolezza di un superbug: biofilm di Pseudomonas aeruginosa sotto attacco

RomeRicercatori dell'Università della Danimarca del Sud hanno scoperto una nuova vulnerabilità in Pseudomonas aeruginosa, un batterio resistente a molti antibiotici. Questo microrganismo, spesso presente nel suolo, nell'acqua, negli ospedali e nelle case di riposo, rappresenta un pericolo particolarmente grave per le persone con il sistema immunitario compromesso.

Ricercatori dei Dipartimenti di Biochimica, Biologia Molecolare e Microbiologia Clinica hanno scoperto un metodo per impedire a P. aeruginosa di formare biofilm, una barriera protettiva che i batteri creano per difendersi dagli antibiotici.

Principali scoperte includono la nascita di tre nuovi geni che, quando sovraespressi, diminuiscono la formazione di biofilm. Questo sistema fa parte del genoma centrale di P. aeruginosa, presente in tutti i ceppi sequenziati finora. La riduzione del biofilm facilita la penetrazione degli antibiotici nella superficie cellulare. Infine, lo stress della parete cellulare stimola naturalmente il sistema di riduzione del biofilm.

P. aeruginosa utilizza il biofilm come principale strategia di difesa. Il biofilm può diventare così denso da impedire agli antibiotici di penetrare e uccidere i batteri all'interno.

Clare Kirkpatrick, a capo della ricerca presso il Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare, ha spiegato che il biofilm può essere così spesso da impedire agli antibiotici di penetrare nelle cellule. Inoltre, ha affermato che in futuro potrebbe essere possibile utilizzare farmaci per ridurre la crescita del biofilm sulla superficie di P. aeruginosa.

Il team di ricerca comprendeva Clare Kirkpatrick, Magnus Z. Østergaard, Flemming D. Nielsen e Mette H. Meinfeldt. Hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Microbiology Spectrum.

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Gli studiosi hanno lavorato con tre nuovi geni scoperti in un ceppo di P. aeruginosa coltivato in laboratorio. Sovraesprimendo questi geni, si è osservata una significativa riduzione nella formazione dei biofilm. Questo sistema, influenzato dai geni, fa parte del genoma centrale del batterio ed è stato identificato in tutti i ceppi di P. aeruginosa sequenziati fino ad oggi.

I batteri possono mutare e adattarsi rapidamente quando affrontano sfide, quindi i pazienti possono inizialmente migliorare con gli antibiotici, ma poi sviluppare resistenza. Tuttavia, il principale materiale genetico dei batteri rimane invariato.

I ricercatori hanno scoperto che aumentando l'attività di alcuni geni è possibile ridurre il biofilm. Inoltre, hanno osservato che il sistema che riduce il biofilm si attiva quando la parete cellulare è sotto stress. Kirkpatrick ha spiegato che mettere sotto stress la parete cellulare potrebbe naturalmente diminuire il biofilm, facilitando così la penetrazione degli antibiotici.

I farmaci che colpiscono la parete cellulare non sono frequentemente utilizzati per trattare le infezioni da P. aeruginosa. Tuttavia, Kirkpatrick propone di aggiungere questi farmaci ai trattamenti attuali per ridurre la produzione di biofilm, il che potrebbe potenziare l'efficacia degli antibiotici esistenti.

Le pareti cellulari dei batteri differiscono da quelle umane, rendendoli bersagli ideali per i trattamenti. Alcune funzioni sono comuni a entrambe le cellule, batteriche e umane, ma altre sono uniche per i batteri. Concentrandoci su queste specifiche funzioni batteriche e sulle loro pareti cellulari, possiamo combattere le infezioni senza danneggiare le cellule umane.

Le ricerche più recenti offrono un potenziale metodo per affrontare il P. aeruginosa resistente agli antibiotici. Ulteriori studi potrebbero portare a nuovi trattamenti sfruttando questa vulnerabilità.