Mini-Hulk!

Questo qui sotto è Bruce Banner, dottore in fisica nucleare. L’esplosione di una bomba sperimentale a raggi gamma lo ha investito in pieno. La dose di radiazioni che lo ha attraversato si è però rivelata subletale ed invece di uccidere il fisico, lo ha trasformato in Hulk.

A sinistra c’è Bruce Banner dal film The Avengers (2012) e a destra Hulk (da Wikipedia).

Qui sotto invece ci sono dei batteri, più precisamente, dei Caulobacter crescentus.

Per i batteri gli antibiotici sono un po’ come i raggi gamma per l’uomo: letali. Ciononostante, se i batteri vengono esposti ad una dose subletale di antibiotico, si possono trasformare in piccoli hulk ai quali l’antibiotico non fa più un baffo.

Ecco delle immagini di C. crescensus prima e dopo l’esposizione ad una dose subletale di cloramfenicolo (antibiotico) (Riadattato da Banerjee et al. 2021).

Si verifica così l’enorme problema delle antibiotico-resistenze, problema che rischia di farci regredire all’inizio del 1900, quando gli antibiotici non esistevano ancora e si poteva morire anche per un taglietto al dito. I batteri infatti sono capaci di causare infezioni che il nostro sistema immunitario da solo non riesce a sconfiggere e che, senza un aiuto esterno, possono anche ucciderci.

Questo guaio purtroppo ci sta piano piano sfuggendo di mano. Pensiamo per esempio che la penicillina, il primo antibiotico al mondo ad essere stato scoperto (per caso) oggi non ha quasi più effetto su nessun batterio esistente.

Dei batteri (le macchie bianche) crescono su un “terreno” fatto a strisce (che non vediamo). Ad ogni striscia successiva viene aggiunto po’ più di antibiotico. Vediamo che i batteri raggiungono il limite della striscia e per un po’ si bloccano a causa della concentrazione più alta di antibiotico. Poi trovano il modo di “immunizzarsi” e ricominciano a crescere come se nulla fosse (video preso da Baim et al. 2016).

Gli Scienziatimatti protagonisti della storia di oggi arrivano come una boccata d’aria fresca per contrastare questo problema. 

Subito dopo aver trattato i batteri con un antibiotico (cloramfenicolo), i batteri cominciavano a morire, ma ad un certo punto, improvvisamente, ecco che i batteri riprendevano a crescere normalmente. 

Gli Scienziatimatti, con il loro background da fisici, hanno fatto una cosa inusuale: hanno osservato i batteri diventati immuni al farmaco. si sono così accorti che mentre all’inizio dell’esperimento i batteri avevano la forma di bastoncini belli dritti, adesso erano tutti curvi. 

L’antibiotico infatti provoca dei danni alla parete batterica, lo scheletro che regola la forma dei microorganismi. I batteri sono come dei palloncini che si gonfiano fino a che la parete batterica lo permette. Se la parete è danneggiata, i palloncini continuano a gonfiarsi facendo così assumere al batterio delle forme strane.

Possibile che questo cambiamento di forma potesse spiegare il fatto che i batteri erano diventati resistenti all’antibiotico?

Modello che intuitivamente rappresenta l’idea degli Scienziatimatti per spiegare in che modo il batterio cambia forma quando riceve l’antibiotico: La parete batterica è indebolita dall’anticorpo (frecce scure – ε), ma il batterio continua a gonfiarsi come un palloncino (frecce rosse – σ).
Le forze di crescita rappresentate dale frecce rosse riusciranno a piegare la parete batterica più del solito. Il batterio finale sarà quindi curvo e più “gonfio” (Riadattato da Banerjee et al. 2021).

I ricercatori hanno visto che i batteri non solo diventavano a forma di C, ma aumentavano anche di volume nonostante la loro superficie esterna si rimpicciolisse un po’. 

Tutte le cellule, anche i batteri, assorbono più cose dall’ambiente quanta più superficie hanno a contatto con l’esterno. Per esempio le cellule del nostro intestino aumentano a dismisura la loro superficie perché vogliono assorbire il nutrimento dai cibi che mangiamo. 

Se la superficie diminuisce, entrano meno sostanze. Per le cellule del nostro intestino è un male, ma per dei batteri bombardati da un antibiotico può essere un vantaggio visto che meno superficie significa meno antibiotico assorbito. Per di più, non solo entra meno antibiotico, ma l’antibiotico che entra sarà diluito in un volume maggiore di batterio! Risultato finale: il cambiamento di forma aiuta i batteri a sopravvivere all’antibiotico!

Un enorme grazie agli Scienziatimatti che con questa scoperta spalancano le porte allo sviluppo di possibili nuove terapie antibiotiche per combattere il fenomeno dell’antibiotico-resistenza!


Qui il link alla ricerca originale: https://doi.org/10.1038/s41567-020-01079-x

OH NOO! L’articolo è a pagamento!! Sci-hub è un sito illegalissimo che ci fa accedere gratis agli articoli a pagamento. Ma Sci-hub è male! Mooolto meglio pagare di nuovo per leggere un articolo per il quale gli scienziati hanno già pagato gli esperimenti, gli editori del giornale, ed i costi di pubblicazione!

8 pensieri su “Mini-Hulk!

  1. Pingback: fuoriblog dal 27 marzo al 2 aprile 2021 – 139 – Cor-pus 2020

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