Bloccare la motilita’ dei batteri patogeni – uno dei prossimi bersagli terapeutici

Lo studio della struttura di una proteina, che permette il processo di motilità nello Pseudomonas aeruginosa, è stato localizzato un punto cruciale che se bloccato impedisce lo svolgersi dell’intero movimento. Questa scoperta potrebbe aprire la strada a nuovi sviluppi terapeutici.

I batteri possono nuotare nei fluidi utilizzando lunghe estroflessioni chiamate flagelli ma anche muoversi su una superficie solida utilizzando piccole “zampe” fibrose denominate pili: è proprio questa loro motilità all’origine anche della capacità di alcuni ceppi patogeni di infettare altri organismi, compreso l’uomo.

Ora i ricercatori dell’Università del North Carolina a Chapel Hill hanno scoperto che a controllare i processi che permettono ai batteri di spostarsi è di fatto un singolo atomo di calcio.

Grazie allo studio della struttura di una proteina coinvolta nel movimento di un patogeno opportunistico umano come Pseudomonas aeruginosa, gli scienziati hanno identificato un punto che, se bloccato, può fermare il batterio nel suo moto, aprendo la strada a un possibile bersaglio terapeutico per impedire le infezioni.

Negli ultimi anni, la ricerca di Matthew Redinbo, professorre di chimica, biochimica e biofisica dell’UNC si è focalizzata sui processi che consentono la motilità dei pili di tipo IV, dense fibre che i batteri sono in grado di estendere e ritrarre molto velocemente.

È noto inoltre che a comandare tali estensioni e retrazioni sono due “motori molecolari” chiamati ATPasi ma finora non era chiaro in che modo essi si coordinassero. Un passo chiave nella comprensione di tale meccanismo è stata la risoluzione, mediante studi spettroscopici, della struttura cristallina della proteina Pseudomonas PilY1, che altre ricerche hanno indicato come necessaria per la creazione dei pili.

Un particolare punto – il sito di legame di un atomo di calcio – si è rivelato importante per il funzionamento della proteina: i ricercatori hanno così cercato di modificarlo per verificare se tale intervento avesse qualche effetto funzionale. Impedendo il legame con l’atomo di calcio, in effetti, si riusciva a provocare il blocco dei processi di formazione dei pili, di fatto paralizzando il batterio.

“Il risultato interessante è che il legame di un singolo atomo a una proteina che si trova al di fuori della cellula è sufficiente per comunicare ai motori molecolari che si trovano all’interno di fermare la spinta o di fermare la retrazione”, ha concluso Redinbo.