Microbioma nasale: la scarsità di risorse come opportunità
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Gli stafilococchi potenzialmente pericolosi competono con altri batteri per la biotina nella cavità nasale umana. Questo potrebbe essere un nuovo punto di partenza nella lotta contro i germi.
Il nostro naso ospita una comunità di microrganismi che possono contenere germi potenzialmente pericolosi e altri innocui. Il batterio Staphylococcus aureus è particolarmente noto, soprattutto perché alcuni ceppi hanno sviluppato un'ampia resistenza agli antibiotici e le gravi infezioni che causano non sono più curabili. Questo fa del batterio uno dei "germi ospedalieri" più temuti.
Circa un terzo delle persone ospita lo S. aureus e quindi porta nel naso un batterio che può essere patogeno, cioè causare malattie. Il fatto che si senta a suo agio in quel luogo, tuttavia, dipende in larga misura dai suoi vicini più innocui, i cosiddetti commensali. Questi batteri non patogeni possono esercitare su S. aureus influenze sia favorevoli che inibitorie sulla crescita.
Come dimostra uno studio recentemente pubblicato sull'ISME Journal, la competizione gioca un ruolo fondamentale nell'habitat povero di nutrienti del naso. "Esiste una competizione attiva tra lo S. aureus e i commensali nasali per la vitamina biotina, che influenza la fitness dello S. aureus", spiega Simon Heilbronner, professore di microbiologia presso il Biocentro LMU e responsabile dello studio. Il biologo delle infezioni e il suo team hanno studiato i meccanismi molecolari alla base di queste interazioni tra S. aureus e i suoi commensali.
La biotina è di importanza esistenziale per tutti gli organismi viventi perché agisce come cofattore degli enzimi ed è quindi indispensabile per varie vie metaboliche, tra cui la gluconeogenesi, la sintesi degli acidi grassi e la scomposizione degli aminoacidi. L'organismo umano non è in grado di produrre autonomamente la sostanza e deve assorbirla con il cibo, motivo per cui la concentrazione nei tessuti rimane generalmente bassa. "I nostri risultati dimostrano che anche la biotina è disponibile solo in misura molto limitata nella cavità nasale e che una sua carenza influisce negativamente sulla crescita e sulla funzionalità della membrana cellulare dello S. aureus", spiega Simon Heilbronner.
Sebbene il batterio - così come alcuni dei suoi commensali - sia in grado di produrre autonomamente biotina, la sintesi consuma molta energia e alcune quantità di vitamina vengono costantemente perse involontariamente attraverso processi sulla membrana cellulare. "Tutti i ceppi batterici nasali analizzati hanno quindi meccanismi molecolari molto efficaci per l'assorbimento della vitamina". Un fattore decisivo in considerazione della competizione per questa importante sostanza.
Inoltre, alcuni batteri - in particolare gli stafilococchi coagulasi-negativi - dipendono fortemente dai vicini in grado di produrre biotina, poiché essi stessi mancano completamente di questa capacità. Si nutrono quindi della produzione degli altri e influenzano così la quantità di biotina disponibile nell'habitat nasale. Di conseguenza, la vitamina rimane insufficiente e quindi un fattore limitante per la crescita.
"Siamo riusciti a dimostrare che la biotina influenza fortemente le interazioni tra le specie del microbioma nasale umano, garantendo sia la competizione che la dipendenza reciproca", afferma Heilbronner. "Nonostante la sua capacità di produrre autonomamente biotina, S. aureus dipende dall'assorbimento di ulteriore biotina dall'ambiente per crescere in modo ottimale".
Questo sarebbe un possibile punto di partenza nella lotta contro i germi multiresistenti: "Potremmo sviluppare probiotici costituiti da commensali che non forniscono biotina allo S. aureus, ma competono con esso. E utilizzare nuove sostanze attive che bloccano la sintesi o l'assorbimento della biotina. Questo dovrebbe consentire di espellere lo S. aureus dal naso".
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Tedesco può essere trovato qui.
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