I batteri si “parlano” per rafforzare le loro difese immunitarie

I batteri possono aumentare 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 nuova 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 dice 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 con 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

Schema di lavorazione del sistema CRISPR
Come lavora il sistema CRISPR e come memorizza i dati

funzionano, è molto diverso dai nostri sistemi immunitari “. Vengono 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. Tuttavia, ci sono anche potenziali svantaggi di vita comunitaria, come l’alta densità delle popolazioni batteriche che 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,

Il sistema CRISPR e l’enzima CAS 9

per evitare focolai virali.  Fineran, dice 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 Adrian Patterson, dottorando – 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 e 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. Il team di ricerca ha dimostrato che comunicando apertamente l’uno con l’altro, i batteri trovano il giusto equilibrio tra questi due risultati. Simon Jackson, un altro autore, afferma che i sistemi immunitari batterici sono affascinanti da studiare. “Ultimamente abbiamo fatto progressi significativi nella comprensione sul meccanismo di funzionamento. La parte veramente avvincente della più recente scoperta è che si prevede il coordinamento di comunicazione, basato sull’immunità derivata da CRISPR-Cas, che poi viene diffusa in tutte le specie batteriche”.

 

 

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