Stato dell’arte
La fibrosi cistica è una malattia genetica che causa infezioni polmonari persistenti, inclusa quella potenzialmente letale da Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). In caso di un’infezione stabile nei polmoni, questo batterio può essere impossibile da eradicare con gli antibiotici. P. aeruginosa riesce infatti a sopravvivere nei polmoni grazie a coppie di proteine ​​che consentono al batterio di percepire l’antibiotico e rispondere. Ma i meccanismi esatti sono ancora poco chiari.

Cosa aggiunge questo studio
I ricercatori hanno esaminato in che modo mutazioni comuni nei batteri presenti nei pazienti con fibrosi cistica influenzano uno dei sistemi a due componenti di P. aeruginosa chiamato BfmRS. La presenza di due mutazioni nel gene che codifica per il primo componente del sistema – la proteina BfmS – potenzia l’attività del secondo componente, BfmR. Questo cambiamento ha portato il microbo verso uno stato di infezione cronica, aumentando la sua capacità di formare biofilm. Le mutazioni hanno alterato anche la risposta del microbo al glucosio, che è abbondante nei polmoni delle persone con fibrosi cistica.

Conclusioni
I risultati suggeriscono che i cambiamenti genetici che portano a infezioni a lungo termine possono modulare l’evoluzione di P. aeruginosa nell’ospite.

Il batterio Pseudomonas aeruginosa può causare infezioni potenzialmente letali nelle persone affette da fibrosi cistica, una malattia genetica che causa infezioni polmonari persistenti. Un nuovo studio ha determinato in che modo le mutazioni genetiche possono migliorare le capacità infettive a lungo termine di questo pericoloso microbo.

I risultati, pubblicati su Science Signaling, rivelano come i cambiamenti in uno dei sistemi di rilevamento ambientale del microbo gli consentano di adattarsi all’ambiente polmonare, causando infezioni croniche. Secondo i ricercatori, i risultati potrebbero anche aiutare a sviluppare nuove terapie per le infezioni ricorrenti.

Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) è un patogeno opportunistico che può risultare impossibile da debellare con antibiotici in caso di un’infezione stabile nei polmoni.

Uno dei modi in cui P. aeruginosa sopravvive nei polmoni è attraverso i suoi sistemi a due componenti, coppie di proteine ​​che consentono al batterio di percepire l’antibiotico e rispondere al suo ambiente.

Per valutare il ruolo dei sistemi di rilevamento ambientale di P. aeruginosa nelle infezioni croniche, Lefu Lan della Northwest University e i suoi colleghi hanno valutato come le mutazioni comuni nei batteri presenti nei pazienti con fibrosi cistica influenzino il BfmRS, uno dei sistemi a due componenti di P. aeruginosa.

Così crea un biofilm batterico

I ricercatori hanno scoperto che la presenza di due mutazioni nel gene che codifica per il primo componente del sistema – la proteina BfmS – ha potenziato l’attività del secondo componente, BfmR.

Questo cambiamento ha portato il microbo verso uno stato di infezione cronica aumentando la sua capacità di formare biofilm.

Le mutazioni hanno anche alterato la risposta del microbo al glucosio, che è abbondante nei polmoni delle persone con fibrosi cistica. Altre mutazioni nel gene che codifica per BfmS hanno avuto effetti simili.

I risultati mostrano che la plasticità dei sistemi di rilevamento ambientale di P. aeruginosa è mediata da mutazioni spontanee durante le infezioni croniche.

Lo studio suggerisce anche che P. aeruginosa può rimodellare i suoi sistemi di rilevamento ambientale per regolare un importante cambiamento nel suo “stile di vita”, dalla virulenza acuta alla formazione di biofilm e alle infezioni croniche.

«Una conoscenza più approfondita dei cambiamenti adattativi nei pathway di segnalazione fornirà indizi sulle forze selettive che guidano l’evoluzione dei patogeni nell’ambiente ospite e contribuirà a migliorare il trattamento delle infezioni», affermano i ricercatori.