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Biologia evoluzionistica e ricerca di modi nuovi per attaccare i batteri e rendere più difficile la comparsa di resistenza che si ritrova spesso usando.

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Presentazione sul tema: "Biologia evoluzionistica e ricerca di modi nuovi per attaccare i batteri e rendere più difficile la comparsa di resistenza che si ritrova spesso usando."— Transcript della presentazione:

1 Biologia evoluzionistica e ricerca di modi nuovi per attaccare i batteri e rendere più difficile la comparsa di resistenza che si ritrova spesso usando gli antibiotici avanti

2 Dalla lettura di un articolo su “Le Scienze “ marzo 2015 Premesse su antibiotici e resistenza cfr. video “antibiotici” avanti

3 I batteri di una colonia scambiano tra loro informazioni mediante molecole specifiche che vengono ricevute da particolari recettori situati sulla parete batterica, e possono attuare una forma di collaborazione per la soluzione di vari problemi

4 avanti Un ceppo batterico responsabile di infezioni polmonari ha bisogno di un rifugio per essere protetto dalle difese immunitarie dell’ospite: un biofilm che aderisce alle strutture polmonari, pleuriche, entro il quale i batteri possono inserirsi e moltiplicarsi : modello di soluzione del problema I primi batteri infettanti rilasciano dei messaggi che vengono recepiti da altri batteri che vanno moltiplicandosi: quando la densità della colonia segnala il raggiungimento di un valore critico, i batteri insieme liberano delle molecole che formano il biofilm nel quale si inseriscono e continuano a moltiplicarsi facendo ammalare l’ospite

5 avanti Colonia batterica deve catturare sostanze per il suo metabolismo, contenute all’interno delle cellule dell’ospite: modello di collaborazione I batteri liberano dei messaggi che vengono recepiti da altri individui: quando la densità viene percepita come segnale critico, i batteri insieme liberano una tossina che uccide le cellule e permette la uscita delle sostanze ricercate che possono così essere assorbite dai batteri

6 avanti I batteri hanno bisogno di ferro per il proprio metabolismo:normalmente il ferro non è disponibile perché legato a molecole dell’ospite (emoglobina..): i batteri sintetizzano e liberano molecole (siderofori) capaci di strappare il ferro ai composti che lo contengono e rifornire così i batteri: i siderofori sono prodotti e liberati da tutti gli individui e riassorbiti qualunque sia la loro origine

7 avanti Colonia batterica libera siderofori : mutante che non produce siderofori il mutante può sopravvivere utilizzando i siderofori prodotti dagli altri batteri: disponendo di maggiiore energia rispetto agli altri che in parte la spendono per la sintesi di siderofori, sarà in vantaggio relativamente alla moltiplicazione? Il mutante non avrà vantaggio perché anche gli altri batteri non spendono molta energia essendo i siderofori di lunga durata e riciclati nella colonia

8 avanti Colonia batterica trattata con farmaco che inibisce la sintesi di siderofori ; presente mutante non sensibile al farmaco: come evolve la situazione ? La colonia sarebbe destinata a scomparire: la presenza del mutante rifornisce di siderofori tutti i batteri e la colonia sopravvive favorendo la comparsa di individui dotati di mutazione

9 avanti È stato osservato che i siderofori possono catturare gallio in competizione con il ferro Infettando dei bruchi con batteri, dopo alcuni giorni tutti i bruchi sono morti (segno che i batteri potevano disporre di ferro per moltiplicarsi) Infettando dei bruchi con batteri, in presenza di gallio, tutti i bruchi sono sopravvissuti: segno che i batteri non hanno potuto moltiplicarsi, non disponendo del ferro sostituito nei siderofori dal gallio

10 avanti Colonia batterica in coltura contenente ferro legato a molecole: i batteri possono catturare il ferro mediante i siderofori, sintetizzati mediante reazione enzimatica normale: trattando la colonia con antibiotico che inibisce la sintesi di siderofori, la colonia si va riducendo; alla fine compare la resistenza all’antibiotico

11 avanti Trattando la coltura batterica con gallio invece che con antibiotico la colonia va riducendosi e non compare resistenza la riduzione è dovuta alla impossibilità di ottenere ferro perché i siderofori sono impegnati dal gallio

12 fine Sembra di poter intervenire sull’aspetto di collaborazione e interdipendenza degli individui della colonia batterica per contrastarne la proliferazione e ridurre la possibilità di comparsa di resistenza ai farmaci usati allo scopo Esempi: interferire con molecole usate come messaggeri e come recettori di messaggi (biofilm, tossine) introdurre competizione per utilizzazione del ferro o altre sostanze necessarie alla crescita della colonia (siderofori e gallio) Speriamo bene !


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