I batteri possono incrementare i loro
sistemi immunitari "parlando" tra di loro; sono i dati sorprendenti
di una nuova ricerca che fornisce nuovi indizi su come gruppi di batteri, si
difendono, collettivamente, dalle minacce virali.
I batteri possono aumentare i loro
sistemi immunitari "parlando"
tra di loro, sostiene una sorprendente ricerca dell'Università di Otago (Nuova
Zelanda) per le scoperte di un team, guidato dal professore associato Peter Fineran (dipartimento di
Microbiologia e Immunologia). Fineran
afferma che nello stesso modo in cui gli esseri umani sono sensibili ai virus
come l'influenza e il morbillo, i batteri hanno bisogno di difendersi contro i
virus. "Come
esseri umani, ci siamo evoluti adottando
complicati sistemi immunitari che consentono ai nostri corpi di lottare contro
le infezioni virali che ci rendono malati. Sorprendentemente, i batteri - organismi
unicellulari - spesso sono in possesso d’immunità adattive simili, - dice Fineran - cioè i cosiddetti sistemi CRISPR-Cas e il modo col quale, questi
sistemi CRISPR-Cas funzionano, è
molto diverso dai nostri sistemi immunitari ". Sono inoltre forniti
nuovi indizi su come gruppi di batteri si difendono collettivamente dalle
minacce virali. "La gente ha capito da tempo i
vantaggi di vivere in comunità e i batteri non sono diversi, - dice Fineran- spesso i residenti batterici
in luoghi vicini condividono le risorse. Vi sono anche potenziali svantaggi
della vita comunitaria e, l’alta densità delle popolazioni batteriche li rende
più vulnerabili alla diffusione di virus, proprio come le persone in un autobus
affollato o in un asilo nido". La svolta è
arrivata quando si è scoperta la capacità dei batteri di valutare il numero di
cellule nelle loro comunità, capacità che ha permesso loro di aumentare la
potenza del loro sistema immunitario CRISPR-Cas,
per evitare focolai virali. Fineran, aggiunge poi che i batteri rilevano la densità di
popolazione per "parlare"
tra di loro, utilizzando come forma di comunicazione, una sostanza chimica nota
come quorum
sensing. “Più alta è la densità di popolazione, più forte è la
comunicazione tra le cellule - dice il dottorando Adrian Patterson, - che si trasforma e, si traduce in un maggiore
coordinamento delle difese immunitarie". La
ricerca dimostra che le cellule
batteriche preventivamente elevano la loro immunità quando sono più a
rischio di una diffusione del virus tra la popolazione. "Entrambi
aumentano la loro capacità di generare nuove memorie - dice Patterson - nel loro sistema
immunitario e rafforzano l'immunità esistente fino a 500 volte". Il
ruolo di CRISPR-Cas nella fornitura
ai batteri dell’immunità virale è stato scoperto solo negli ultimi dieci anni.
I sistemi di creare ricordi genetici d’infezioni virali passate, sono specifici:
prendono piccoli frammenti di DNA
dei virus e li memorizzano, in banchi di memoria, per aiutare a riconoscere e a
distruggere le future infezioni. Uno degli aspetti meno compresi del campo CRISPR-Cas è il modo con la quale i
batteri controllano l'attività di questi sistemi. Troppa attività può portare a
una malattia autoimmune simile, uccidendo la cellula ospite, ma troppo poca
attività potrebbe consentire ai virus di spazzare via, intere comunità
batteriche.
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| Un batterio intestinale |
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| Scambio di amminoacidi tra batteri |
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| Un retrovirus |
Il team
di ricerca ha dimostrato che comunicando apertamente l’uno con l'altro, i batteri trovano il giusto equilibrio
tra questi due risultati.. "
Ultimamente abbiamo fatto progressi significativi
-afferma Simon Jackson,- e dato che
i sistemi immunitari batterici sono affascinanti da studiare, sopratutto nella
comprensione del meccanismo di funzionamento. La parte avvincente della più recente
scoperta è il coordinamento di comunicazione, basato sull’immunità derivata da CRISPR-Cas, che poi viene diffusa in tutte le specie batteriche”.
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