I batteri appartenenti al genere streptococco sono residenti comuni delle superfici mucose nei vertebrati. Alcuni di loro possono causare infezioni opportunistiche in diverse sedi del corpo, come le vie respiratorie, digestive e riproduttive.
Un nuovo studio suggerisce che alcune specie di streptococco che popolano il cavo orale producono una molecola che inibisce la crescita di specie “concorrenti”, inclusi altri streptococchi che potrebbero causare infezioni opportunistiche.
I risultati, pubblicati su mBio, potrebbero spiegare come gli streptococchi competono tra loro nella nicchia orale e potrebbero aprire nuove strade per lo sviluppo di terapie contro questi patogeni.
Competizione tra batteri
È stato già dimostrato che molti batteri utilizzano un processo di comunicazione cellula-cellula chiamato “quorum sensing“, che consente ai microbi di rilevare e rispondere alla densità della popolazione cellulare e di regolare l’espressione di geni specifici.
Studi recenti hanno dimostrato che una famiglia di proteine che fungono da fattori trascrizionali risponde ai segnali di rilevamento del quorum sensing negli streptococchi e in altri batteri.
In particolare, i ricercatori hanno scoperto che, in risposta ai segnali di rilevamento del quorum sensing, un insieme di geni adiacenti produce una varietà di peptidi, le cui funzioni rimangono in gran parte sconosciute.
Mohammad Seyedsayamdost della University of Illinois di Chicago, Michael Federle della Princeton University e i loro colleghi hanno deciso di indagare la rilevanza biologica di alcuni di questi peptidi nel ceppo Streptococcus mutans, un microbo che può causare carie dentali oltre che un’infezione del rivestimento interno delle camere e delle valvole del cuore pericolosa per la vita.
Lo streptococco mutans e il peptide tryglysin
I ricercatori hanno scoperto che S. mutans utilizza un sistema di rilevamento che regola l’espressione di un gruppo di geni che producono un peptide corto, chiamato tryglysin.
Tryglysin sembra agire come una molecola batteriostatica, inibendo la crescita di streptococchi e altri microbi.
Tuttavia, il team di ricercatori ha scoperto che tryglysin non influenza la proliferazione di batteri come S. pyogenes, Lactococcus lactis ed Enterococcus faecalis.
Tryglysin ha inibito invece i microbi che sono noti per bloccare la proliferazione di S. mutans stesso, inclusi S. mitis, S. oralis e S. pneumoniae. «Inibire la crescita di questi ceppi concorrenti potrebbe essere vantaggioso per S. mutans», spiegano i ricercatori.
Modello di inibizione utile per studi ulteriori
Il team di studiosi ha identificato un peptide con proprietà inibitorie simili prodotto da S. ferus, un microbo individuato nella cavità orale di animali come ratti e maiali: questi peptidi sembrano quindi aiutare gli streptococchi a competere nella nicchia orale.
Sulla base dei dati ottenuti, i ricercatori hanno sviluppato un modello in base al quale, dopo aver ricevuto un segnale ancora sconosciuto, S. mutans induce la produzione di una molecola chiamata SHP che viene esportata e quindi importata nelle cellule vicine, nelle quali SHP attiva la trascrizione di due serie di geni adiacenti, uno dei quali permette la produzione di tryglysin. Tryglysin può essere esportata fuori dalla cellula, dove inibisce la proliferazione dei batteri concorrenti vicini.
Tuttavia, è possibile che tryglysin possa svolgere funzioni aggiuntive. Per rispondere a questa domanda, saranno necessari ulteriori studi che consentano di valutare come tryglysin altera una comunità orale dominata da streptococchi.
