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Come le interazioni batteriche causano le infezioni

(Cordis)Un team di ricerca finanziato dall’Unione europea ha individuato una nuova serie di geni che potrebbero essere alla base delle infezioni causate dai microrganismi patogeni, come ad esempio lo streptococco di gruppo A, che ogni anno causa migliaia di decessi. Lo studio è stato svolto come parte del progetto PATHOGENOMICS – finanziato dall’UE con 3 milioni di euro nell’ambito del Sesto programma quadro (6° PQ) – e aiuterà gli scienziati a chiarire meglio come le interazioni batteri-ospite causano le infezioni da streptococco. I risultati sono pubblicati nella rivista PLoS (Public Library of Science) Pathogens.

L’aumento delle infezioni causate da microrganismi patogeni è dovuto sia alla sempre maggiore resistenza dell’organismo agli antibiotici che al turismo e alla migrazione globale. Uno di questi microrganismi patogeni umani è lo streptococco di gruppo A (GAS), comunemente presente nel tratto respiratorio superiore.

In fluorescenza rossa Streptococcus di gruppo A

In fluorescenza rossa Streptococcus di gruppo A


Il batterio, che di solito rimane inattivo, può però a volte causare una serie di malattie: da semplici infezioni della pelle e della gola (ad es. impetigo e faringite), fino a patologie gravi come la sindrome da shock tossico o la fascite necrotizzante (negli ultimi anni ampiamente pubblicizzata dai media come “malattia mangia-carne”). Il batterio causa anche la febbre reumatica e la cardiopatia reumatica che ogni anno causano circa 500.000 decessi.

Il progetto PATHOGENOMICS (“Trans-European cooperation and coordination of genome sequencing and functional genomics of human-pathogenic microorganisms”) ha l’obiettivo di riunire programmi di ricerca in diversi paesi, per finanziare e coordinare progetti di ricerca sulla genomica.



Attualmente non è ancora chiaro perché il batterio GAS a volte causi malattie patogeniche. Di solito esso è presente come “comunità” – non come singolo microrganismo – e pertanto il sistema di comunicazione tra i vari batteri è di fondamentale importanza per poter determinare l’interazione batterica con l’ospite.

Gran parte della comunicazione tra le cellule batteriche avviene attraverso molecole segnalatrici secrete e “percepite” dai batteri. Quando il numero di molecole segnalatrici è abbastanza alto, può attivare l’espressione di geni capaci di coordinare il comportamento delle cellule batteriche. Questa attivazione avviene, tuttavia, soltanto se la densità di popolazione batterica è abbastanza alta (un meccanismo chiamato “quorum sensing”.

Lo studio, guidato dal professor Emanuel Hanski della Facoltà di medicina presso l’Università ebrea di Gerusalemme, è riuscito ad individuare una nuova serie di geni nel batterio GAS e nello streptococco di gruppo G (GGS). Questi geni sono attivati da un peptide quorum-sensing – il SilCR – che non è attivo nei ceppi di GAS altamente invasivi. Questo indica che i geni recentemente scoperti potrebbero essere coinvolti nella colonizzazzione e nell’instaurarsi di rapporti di convivenza tra ospite e batteri.

I risultati della ricerca dimostrano altresì che i ceppi GAS e GGS riescono a “sentire” le rispettive molecole SilCR, il che significa che sono in grado di coordinare la loro patogenicità e di creare un nuovo meccanismo di comunicazione fra le stesse.

“Questo studio apre delle possibilità interessanti per il controllo della patogenicità dello streptococco di gruppo A, che è causa di una serie di gravi malattie invasive”, ha detto la dottoressa Marion Karrasch-Bott dell’istituto di ricerca tedesco Forschungszentrum Jülich GmbH, coordinatrice del progetto PATHOGENOMICS.

Ed ha aggiunto: “I ricercatori non hanno soltanto individuato un nuovo elemento genetico che controlla la virulenza batterica, ma anche una serie di geni controllati da tale elemento. Questo ci aiuterà a capire meglio come le interazioni batteri-ospite possono in alcuni casi condurre alla coesistenza o, in altri, all’instaurarsi di gravi infezioni. Eventualmente si potrà giungere allo sviluppo di farmaci innovativi capaci di impedire ai batteri di prendere la decisione sbagliata”.

Per maggiori informazioni, visitare:

PATHOGENOMICS:
http://www.pathogenomics-era.net

PLoS Pathogens:
http://www.plospathogens.org/home.action

Cordis

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