Alcuni batteri usano un arpione molecolare per eliminare i loro rivali. Li iniettano con un cocktail letale. I ricercatori dell’Università di Basilea hanno ora scoperto che alcuni batteri possono proteggersi dal cocktail di veleni dei loro aggressori. Tuttavia, questo li rende più sensibili agli antibiotici.
I batteri di specie diverse di solito vivono insieme a milioni e milioni negli spazi più piccoli. Ciò significa che la battaglia per lo spazio e le risorse è inevitabile. Per affermarsi, alcuni batteri si affidano a un arpione molecolare con cui superano letteralmente gli avversari. Uno di questi batteri è lo Pseudomonas aeruginosa. È molto diffuso nell’ambiente, ma è considerato un germe problematico anche negli ospedali.
Lo Pseudomonas può vivere in pacifica convivenza con altri microbi. Tuttavia, se viene attaccato da batteri estranei con un nano-arpione, ne assembla uno proprio in pochi secondi. Con il cosiddetto sistema di secrezione di tipo VI (T6SS), inietta all’aggressore il suo cocktail di veleni mortali.
Ma come può lo Pseudomonas reagire se l’avversario gli ha già iniettato il veleno? Il team di Marek Basler del Biozentrum dell’Università di Basilea ha trovato una risposta e ha pubblicato i suoi risultati sulla rivista "Nature Communications".
L’attacco attiva il programma di emergenza
Il cocktail letale consiste in una miscela di proteine tossiche che attaccano vari siti del batterio. Tra questi vi sono enzimi che danneggiano la membrana cellulare o distruggono la parete cellulare protettiva. Altri degradano il materiale genetico. queste proteine tossiche di solito prendono di mira molti processi vitali e strutture cellulari", spiega Alejandro Tejada-Arranz, primo autore dello studio. dopo un attacco, lo Pseudomonas può quindi eludere l’effetto della tossina e lanciare attivamente un contrattacco.
I batteri sono generalmente immuni alle tossine dei parenti stretti. Nel caso di attacchi T6SS da parte di batteri estranei, tuttavia, Pseudomonas attiva un programma di emergenza che dà il via a una serie di misure protettive in tempi molto brevi. si verificano azioni concertate, tutte finalizzate a riparare i danni causati e a intercettare le proteine tossiche", spiega Tejada-Arranz. ad esempio, i batteri ricorrono a una proteina di membrana che stabilizza l’involucro cellulare esterno danneggiato".
Questa gamma di misure rende lo Pseudomonas resistente alle varie tossine dei suoi aggressori. La sua capacità di affermarsi nelle comunità batteriche potrebbe avere un ruolo anche nelle infezioni problematiche.
La resilienza va a scapito della resistenza agli antibiotici
Tuttavia, questa resilienza ha un prezzo. inizialmente pensavamo che i batteri così bravi a difendersi fossero anche meno sensibili agli antibiotici", spiega Marek Basler. sorprendentemente, la resistenza avviene a spese della resistenza agli antibiotici. I batteri devono ovviamente fare dei compromessi e non possono proteggersi da tutte le minacce allo stesso tempo".
Nella comunità, i batteri Pseudomonas sono probabilmente posizionati in modo ampio: alcuni sono meglio protetti contro gli attacchi T6SS, altri contro gli antibiotici. Quindi alcuni batteri sopravvivono sempre. il nostro lavoro dimostra che lo Pseudomonas ha un’intera gamma di meccanismi protettivi diversi", afferma Basler. non sappiamo ancora se abbiano un ruolo anche nelle infezioni umane". Le strategie aiutano lo Pseudomonas nelle comunità batteriche come nelle infezioni? E cosa significa questo per le terapie antibiotiche? Queste sono ancora domande aperte.
Lo studio, guidato da Marek Basler, è stato condotto nell’ambito del Centro nazionale di competenza per la ricerca (NCCR) "AntiResist", che mira a sviluppare strategie alternative per combattere i germi resistenti agli antibiotici.
Pubblicazione originale
Alejandro Tejada-Arranz, Annika Plack, Minia Antelo-Varela, Andreas Kaczmarczyk, Alexander Klotz, Urs Jenal & Marek Basler.
Meccanismi di resistenza di Pseudomonas aeruginosa agli attacchi del sistema di secrezione di tipo VI.
Nature Communications (2025), doi: 10.1038/s41467-025-65777-x
