(Batteri-Immagine Credit Public Domain).
I batteri sono sopravvissuti e possono trovare il modo di aggirare le cose che usiamo per ucciderli, come disinfettanti e antibiotici. Scienziati e medici cercano costantemente di stare un passo avanti rispetto ai microbi patogeni che hanno il potenziale di causare gravi danni se non possono essere eradicati. Per fare ciò, dobbiamo imparare tutto ciò che possiamo su come i batteri evitano le cose dannose nei loro ambienti.
Ora i ricercatori hanno dimostrato che i batteri possono cambiare la loro forma per evitare gli antibiotici. Sebbene questa non sia una scoperta nuova, i ricercatori hanno scoperto che aumentando la larghezza delle loro cellule, i batteri possono continuare a crescere anche quando non possono produrre nuove proteine (perché la sintesi proteica può essere inibita da alcuni antibiotici). In questo modo, i batteri possono sopravvivere all’esposizione agli antibiotici a lungo termine, senza necessariamente dover acquisire nuovi geni o meccanismi di resistenza agli antibiotici.
I risultati dello studio sono stati riportati in Nature Physics.
Nel laboratorio della Carnegie Mellon University Assistant Professor of Physics Shiladitya Banerjee i ricercatori stanno studiando i fenomeni meccanici e fisici alla base dei diversi processi cellulari. La loro ricerca ha dimostrato, ad esempio, che la forma di una cellula può avere un impatto significativo sulla sua sopravvivenza e riproduzione.
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In questo studio, il laboratorio ha collaborato con scienziati dell’Università di Chicago per indagare su come la crescita e la struttura del batterio Caulobacter crescentus siano influenzate dall’esposizione agli antibiotici. I ricercatori hanno scoperto che una cellula di C. crescentus potrebbe modificare la sua forma come strategia di sopravvivenza.
“Utilizzando esperimenti unicellulari e modelli teorici, dimostriamo che i cambiamenti della forma delle cellule agiscono come una strategia di feedback per rendere i batteri più adattabili agli antibiotici”, ha detto Banerjee.
Se la colonia di batteri è stata esposta a dosi subletali di un antibiotico chiamato Cloramfenicolo per diverse generazioni, la forma dei batteri cambiava drasticamente; le cellule sono diventate più ampie e sinuose.
I ricercatori hanno creato un modello teorico che mostrava che quando i batteri diventavano più sinuosi, il loro rapporto superficie / volume si riduceva; questo ha reso più difficile per le particelle dell’antibiotico penetrare nella superficie cellulare e meno sono riuscite a passare. Pertanto, il cambiamento di forma aiutava la sopravvivenza dei batteri.
“Questi cambiamenti di forma consentono ai batteri di superare lo stress degli antibiotici e riprendere la crescita rapida”, ha detto Banerjee. “Questa intuizione è di grande importanza per la salute umana e probabilmente stimolerà numerosi ulteriori studi molecolari sul ruolo della forma cellulare sulla crescita batterica e sulla resistenza agli antibiotici”.
Fonti: AAAS / Eurekalert! tramite la Carnegie Mellon University, Nature Physics
