Uno studio del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) ha utilizzato una tecnica all’avanguardia, il ‘nanomotion sensing’ per svelare in tempo reale il comportamento dello Staphylococcus aureus. È questoun patogeno noto per la sua resistenza agli antibiotici. I ricercatori hanno, così, fornito nuovi spunti per combattere il patogeno, del quale è nota la capacità di sviluppare resistenza a molti antibiotici. I risultati a cui sono pervenuti svelano che il controllo dell’omeostasi del ferro potrebbe diventare una via terapeutica strategica per il trattamento delle infezioni batteriche. In particolare per quelle causate da ceppi resistenti.
Evidenziata la connessione tra la disponibilità di ferro e l’attività metabolica del batterio
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Il Cnr ha messo a punto la nuova tecnica in collaborazione con gli atenei di Urbino e Parma. Il team è stato coordinato dai ricercatori:
- Dell’Istituto di struttura della materia del Cnr di Roma (Cnr-Ism), Giovanni Longo, Simone Dinarelli e Marco Girasole del gruppo Biotech@ISM.
- dell’Istituto di biofisica del Cnr di Pisa (Cnr-Ibf).
- Del Dipartimento di Scienze biomolecolari dell’Università di Urbino Carlo Bo.
- Del Dipartimento di Medicina e Chirurgia dell’Università di Parma.
Gli studiosi si sono soffermati soprattutto sullo Staphylococcus aureus, molto resistente agli antibiotici, di cui sono stati rilevati in tempo reale i nanomovimenti e l’attività metabolica. Evidenziando, in particolare, la connessione tra la disponibilità di ferro e l’attività metabolica del batterio.
‘Scientific Reports’ ha pubblicato i risultati della ricerca che potranno aprire la strada a nuove strategie per combattere le infezioni batteriche.
Il ferro è micronutriente per la crescita dei batteri
Il ferro è micronutriente cruciale per la crescita dei batteri. «Esso gioca un ruolo fondamentale in diversi processi fisiologici, tra cui la motilità», spiega Giovanni Longo (Cnr-Ism).
Il team ha studiato, in particolare, due ceppi di Staphylococcus aureus. Uno selvatico (wild type) e un mutante privo della capacità di produrre siderofori (molecole essenziali per l’assunzione di ferro) – in presenza e assenza di ferro. Utilizzando il ‘nanomotion sensing’, gli studiosi hanno ossevato oscillazioni coordinate a frequenze ben definite che potrebbero riflettere il comportamento specifico del batterio. Anche diversi saggi biochimici e fenotipici hanno confermato questi risultati, seguendo la crescita dei batteri nelle diverse condizioni. Ciò con microscopia ottica e metodi di crescita convenzionali (OD600).
Infezioni batteriche, in futuro nuove terapie dalla ricerca
Le oscillazioni osservate sono correlate direttamente alla disponibilità di ferro, dimostrando come questo elemento influenzi la motilità e l’attività metabolica del batterio. I ricercatori suggeriscono, pertanto, che il ferro, così centrale per la crescita batterica, rappresenti un target promettente per lo sviluppo di nuove terapie contro le infezioni batteriche.
«Questo studio – aggiunge Giovanni Longo – dimostra come il ‘nanomotion sensing’ possa essere un potente strumento per analizzare le vibrazioni cellulari. Ed anche per esplorare in dettaglio la relazione tra l’omeostasi del ferro e il comportamento di Staphylococcus aureus. Le oscillazioni osservate potrebbero aprire la strada a strategie terapeutiche innovative, mirate a disabilitare i batteri attraverso l’interruzione del loro metabolismo del ferro», conclude l’esperto.