BIOSCIENZE/ Il "veleno" per i microbi che sfida la tubercolosi – Redazione, il sussidiario.net, martedì 27 settembre 2011

Si sa ormai da tempo che per distruggere i microbi i nostri sistemi immunitari li privano di nutrienti essenziali come i metalli pesanti tra cui il ferro. Ora una nuova ricerca che ha coinvolto i ricercatori francesi, italiani e britannici, porta ulteriori conoscenze in questa area mostrando che il processo funziona anche nell’altra direzione. Le cellule immunitarie sono anche in grado di mobilitare riserve di metalli pesanti, in particolare di zinco, per avvelenare i microbi.

I bioscienziati conoscono attualmente due microbi che subiscono questo processo: sono il Mycobacterium tuberculosis e il più noto Escherichia coli. Il primo è l’agente responsabile della tubercolosi negli esseri umani, una malattia che causa quasi due milioni di morti l’anno in tutto il mondo. Si stima che un terzo della popolazione mondiale sia portatore di infezioni latenti e, a livello globale, l’incidenza della tubercolosi aumenta del 2% ogni anno. Dal canto loro, alcuni ceppi di Escherichia coli possono causare gravi infezioni del sistema digestivo e di quello urinario.

Il team di ricercatori coordinati da Hélène Botella, dell’Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale del Cnrs francese e dell’Università di Tolosa, ha operato all’interno del progetto “Molecular markers of M. tuberculosis early interactions with host phagocytes” (MM-TB) nell’ambito dell’area tematica “Scienze della vita, genomica e biotecnologie per la salute” del Sesto programma quadro della Ue.

Obiettivo principale del progetto era sviluppare nuovi marcatori di protezione e di identificare schemi molecolari unici sia nei microbi che nelle cellule ospiti associati con le prime interazioni tra il bacillo Mycobacterium tuberculosis e le cellule che ingeriscono e distruggono le particelle estranee, batteri e residui cellulari.

La scoperta, descritta nell’articolo “Mycobacterial P1-Type ATPases Mediate Resistance to Zinc Poisoning in Human Macrophages” pubblicato sulla rivista Cell Host & Microbe, consiste in una nuova tecnica tutta naturale usata dal nostro sistema immunitario per prevenire le infezioni. I ricercatori mostrano come lo zinco, un metallo pesante che è tossico ad alte dosi, venga usato dalle cellule del nostro sistema immunitario per distruggere microbi come quelli indicati.

I ricercatori hanno notato che nelle cellule del sistema immunitario che avevano ingerito Mycobacterium tuberculosis o Escherichia coli vi era un accumulo rapido e continuo di zinco. Essi hanno anche osservato che sulla superficie dei microbi venivano prodotte numerose proteine. Il compito di queste ultime era quello di smaltire in modo efficace i metalli pesanti agendo da “pompe”. Questo significa che nelle cellule del sistema immunitario i microbi sono esposti a quantità potenzialmente tossiche di zinco e che essi provano quindi a difendersi dall’intossicazione sintetizzando queste proteine-pompe. Bloccando le pompe mediante operazioni di ingegneria genetica, i ricercatori sono riusciti a concludere che Mycobacterium tuberculosis ed Escherichia coli diventano persino più sensibili alla distruzione da parte delle cellule del sistema immunitario.

Lo studio mostra che, nonostante sia tossico, quando viene ingerito in quantità troppo elevate, lo zinco può essere benefico per il sistema immunitario quando viene usato dalle sue cellule per avvelenare i microbi. Oltre a riaprire il dibattito sull’integrazione alimentare, queste scoperte potrebbero anche portare a nuovi antibiotici in grado di bloccare l’azione delle pompe dei microbi sui metalli o a nuovi ceppi indeboliti per i vaccini, che sono già stati sperimentati come possibili vaccini.

Grazie all’utilizzo di approcci di profilatura trascrizionale, la genomica comparativa offre un’opportunità altamente innovativa di decifrare le interazioni del Mycobacterium tuberculosis con il sistema immunitario. In particolare, si pensa che le prime interazioni tra il bacillo Mycobacterium tuberculosis e le cellule ospiti giochino un ruolo cruciale nella preparazione della risposta immunitaria di protezione e nel determinare l’esito dell’infezione.

La scoperta di questo nuovo meccanismo naturale di difesa contro le infezioni ha delle implicazioni per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche e per la sperimentazione di nuovi possibili vaccini. Gli scienziati devono ora capire se esistono dei meccanismi equivalenti per altri metalli pesanti, come, ad esempio, il rame.

(Michele Orioli)

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