I batteriofagi potrebbero aiutare il funzionamento del corpo umano

Batteriofagi a caccia di batteri

di

Giorgia Guglielmi

Un secolo dopo che furono scoperti i fagi che uccidevano batteri nelle feci dei soldati della prima guerra mondiale, i virus noti come batteriofagi, o semplicemente fagi, stanno nuovamente attirando attenzione per il ruolo che potrebbero svolgere all’interno del corpo umano. I fagi sono stati trovati ovunque, dagli oceani ai terreni. Ora, uno studio suggerisce che le persone assorbono fino a 30 miliardi di fagi ogni giorno attraverso il loro intestino.

Anche se i virus non sono chiari, quei dati e altri studi recenti hanno fatto domandare agli scienziati se ci fosse un mare di fagi nel corpo – un “phageome” – e che possa influenzare la nostra fisiologia, forse regolando il nostro sistema immunitario. “L’insegnamento di base della biologia dice che i fagi non interagiscono con le cellule eucariotiche, afferma Jeremy Barr (Monash University-Melbourne), ricercatore dei fagi , che ha condotto lo studio . Ora è convinto “che è completo BS”.

Per decenni, la maggior parte della ricerca medica sui fagi

immagine elettronica di fagi che infettano un batterio

si è concentrata sulla trasformazione di questi parassiti batterici in antibiotici. Ci sono state alcune storie di successo convincenti, ma la fagoterapia ha faticato a diventare un trattamento affidabile.

Tuttavia, le ricerche precedenti di Barr hanno dimostrato che i fagi potrebbero naturalmente aiutarci a proteggerci dagli agenti patogeni. Studiando animali che vanno dai coralli agli umani, ha scoperto che i fagi sono più di quattro volte abbondanti negli strati di muco, come quelli che proteggono le nostre gengive e l’intestino, come sono nell’ambiente adiacente. Il guscio proteico di un fago, si è scoperto, può legare le mucine, grandi molecole secrete che insieme all’acqua formano il muco.

Questo funziona bene sia per i fagi che per gli animali che producono muco. Attaccare al muco permette ai fagi di incontrare più delle loro prede batteriche. E come risultato, Barr ha mostrato in una serie di studi in vitro, i virus proteggono le cellule sottostanti da potenziali batteri patogeni, fornendo un ulteriore strato di immunità.

Ora, ha trovato prove che questi virus possono farsi strada dal muco dell’intestino nel corpo. In un laboratorio, il suo team ha dimostrato che cellule epiteliali umane come quelle che rivestono l’intestino, i polmoni e i capillari che circondano il cervello, raccolgono i fagi e li trasportano attraverso il loro interno. Il meccanismo di trasporto rimane sconosciuto, ma i ricercatori hanno individuato i virus racchiusi nelle vescicole all’interno delle cellule.

Inoltre, le cellule hanno costantemente prelevato i fagi sul lato che nel corpo è rivolto verso l’esterno, ad esempio verso il lume dell’intestino, e li ha rilasciati sul lato opposto rivolto verso l’interno. Dalla velocità con cui le cellule epiteliali hanno prelevato i fagi in laboratorio, i ricercatori hanno stimato che una persona potrebbe assorbire fino a 30 miliardi in un giorno.

Il nuovo studio mostra come i fagi potrebbero entrare nel corpo, afferma la biologa molecolare Krystyna Dabrowska dell’Istituto di immunologia e terapia sperimentale della Accademia polacca dell’Accademia di scienze a Breslavia. Avverte però che un piatto di laboratorio è diverso dall’intestino di un animale vivente, e alcune delle cellule utilizzate per i test di Barr sono cellule tumorali, che potrebbero avere tassi diversi di assorbimento dei fagi rispetto alle cellule normali.

Se i fagi entrano nei nostri tessuti, che succede se sono lì? Alcuni studi affrontano il problema. Nel 2004, i ricercatori guidati da Dabrowska hanno riferito che un tipo specifico di fago può legare la membrana delle cellule tumorali, riducendo la crescita del tumore e diffondendosi nei topi. Alcuni anni dopo, il consulente laureato di Dabrowska, esperto di fago Andrzej Gorski, ha dimostrato che i fagi possono influenzare il sistema immunitario del topo quando iniettati, dilagando nella proliferazione delle cellule T e nella produzione di anticorpi. Nei topi, possono persino impedire al sistema immunitario di attaccare i tessuti trapiantati.

Barr pensa che negli esseri umani, un costante afflusso di virus crea un “phageome intrabody“, che può modulare le risposte immunitarie. La ricerca di un gruppo di ricercatori con sede in Belgio sosterrebbe questa idea: quando i globuli bianchi prelevati da persone sane erano esposti a cinque diverse specie di fagi, le cellule producevano principalmente molecole immunitarie note per ridurre i sintomi infiammatori e l’infiammazione. In un altro accenno a un collegamento immunitario, un gruppo guidato dall’immunologo Herbert Virgin (Washington University School of Medicine _St. Louis _Missouri) ha scoperto che le persone con due patologie autoimmuni, il diabete di tipo 1 e le malattie infiammatorie dell’intestino, hanno i fagociti dell’intestino alterati.

Virgin avverte che le sue scoperte sono solo associazioni. Barr continua a ipotizzare che il phageome potrebbe anche allertare il sistema immunitario alla presenza di potenziali agenti patogeni. Un’infezione batterica porterebbe un’ondata di nuovi fagi nel corpo – i parassiti dei batteri invasori – che potrebbero in qualche modo eliminare una risposta infiammatoria che potrebbe colpire i batteri.

Gli scienziati una volta compreso il ruolo dei phageome umani,- dice Barr- potrebbero pensare all’utilizzo dei fagi per manipolare le comunità batteriche all’interno del nostro corpo e anche a controllare le nostre stesse cellule. Ma è cauto, sottolineando che “la biologia dei fagi è larga un pollice e un miglio”. Data la nostra attuale ignoranza delle interazioni con i phagee e le interazioni con il fago, dice Barr, gli usi medici “sono probabilmente decennali”.

 

Precedente Integrine e gel per riparare i danni dell'ictus Successivo Con probiotici mirati si aiuta anche la depressione