Batteri intestinali: lo scambio genico crea nuovi patogeni

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Washington (pap). Lo sviluppo di agenti patogeni è più strettamente interconnesso con la nostra flora intestinale naturale di quanto si pensasse in precedenza. L'infiammazione dell'intestino, ad esempio nel caso di un'infezione da Salmonella, innesca un aumento centuplicato non solo dell'agente patogeno, ma anche di alcuni batteri innocui. Questo eccesso di batteri rende più facile per i microbi lo scambio di geni tra loro, compresi quelli per la resistenza agli antibiotici o nuovi ceppi di agenti patogeni. Un team internazionale di ricercatori lo ha scoperto in esperimenti con i topi.

L'intenso scambio genico che è stato scoperto potrebbe spiegare perché continuano a emergere nuove varianti di agenti patogeni. Un esempio di ciò è il ceppo EHEC di Escherichia coli, che era dilagante in Germania l'anno scorso, i ricercatori riferiscono sulla rivista specializzata Proceedings of the National Academy of Sciences. (doi: 10.1073/pnas.1113246109)

Scambio genico tramite contatto diretto

Per scambiare geni, due microbi si avvicinano e trasferiscono pezzi di materiale genetico a forma di anello al loro partner tramite estensioni cellulari. Tuttavia, il prerequisito per questa cosiddetta coniugazione è che la densità batterica sia elevata e che sia possibile il contatto diretto tra i microbi.

Normalmente, la densità dei batteri in questione nell'intestino sano è troppo bassa per consentire un trasferimento genico efficace, affermano i ricercatori. Tuttavia, in esperimenti con topi infettati dal patogeno della diarrea Salmonella enterica, è stato scoperto che un'infezione intestinale cambia rapidamente e crea condizioni ottimali per lo scambio genico.

Secondo i ricercatori, le nuove scoperte confutano la dottrina comune di un'evoluzione completamente separata degli agenti patogeni e delle persone innocue che vivono con loro. Invece, entrambi sono strettamente intrecciati. "I pazienti con un'infezione intestinale potrebbero quindi favorire la diffusione di fattori che rendono i batteri più resistenti, più aggressivi o addirittura resistenti agli antibiotici", scrivono Bärbel Stecher del Politecnico federale di Zurigo e i suoi colleghi.

L'infezione da Salmonella incoraggia la moltiplicazione di Escherichia coli

Come hanno scoperto i ricercatori, l'infiammazione intestinale innescata dall'agente patogeno fa sì che alcune specie si moltiplichino in modo particolarmente forte nella flora intestinale. Escherichia coli è uno di questi cosiddetti microbi Enterobacter. Dopo l'infezione da Salmonella, la percentuale normalmente bassa di Escherichia è aumentata fino all'80%, riferiscono gli scienziati.

Lo spostamento dell'equilibrio naturale della flora intestinale favorisce lo scambio di geni tra Salmonella e questi enterobatteri. "Sorprendentemente, la velocità di trasferimento è stata estremamente elevata, quasi del 100%", scrivono Bärbel Stecher del Politecnico federale di Zurigo e i suoi colleghi. L'infiammazione innescata nell'intestino gioca un ruolo chiave in questo alto livello di efficacia, inoltre durante il trasferimento verrebbero scambiati anche i geni che aumentano la vitalità dei microbi.

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