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mercoledì 21 giugno 2017

Come i batteri acquisiscono la resistenza agli antibiotici / As bacteria acquire resistance to antibiotics

Come i batteri acquisiscono la resistenza agli antibioticiAs bacteria acquire resistance to antibiotics


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa





I patogeni gram negativi diventano insensibili agli antibiotici acquisendo i geni della resistenza dagli attinobatteri, che vivono nei suoli. Il processo avviene grazie a un trasferimento genico chiamato carry back, scoperto grazie a un nuovo studio condotto in Danimarca.

La resistenza agli antibiotici è un problema sempre più serio in tutto il mondo: esistono infatti ceppi di batteri che non possono essere eradicati, ponendo in serio pericolo la salute della persona infetta. Per trovare una soluzione, molti ricercatori stanno ora cercando di capire quale possa essere l’origine dei geni che conferiscono ai batteri la loro "immortalità".

Un nuovo studio pubblicato su “Nature Communications” da Xinglin Jiang e colleghi della Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability - DTU Biosustain, presso la Technical University of Denmark, dimostra ora quella che per circa 30 anni è rimasta solo un’ipotesi: i geni della resistenza antibiotica hanno origine da una famiglia di microrganismi che vive nei suoli: gli attinobatteri.

In una serie di esperimenti, i ricercatori hanno scoperto che in una famiglia di patogeni, chiamati gram-negativi, molti geni della resistenza sono simili ai geni della resistenza che si trovano negli attinobatteri. In un caso in particolare, è risultata una corrispondenza del 100 per cento.

La scoperta non era facile da spiegare: come fanno batteri molto diversi dagli attinobatteri ad acquisire da essi i geni della resistenza antibiotica? Le analisi genetiche hanno permesso d’individuare un nuovo meccanismo chiamato carry back, durante il quale i patogeni gram-negativi iniettano il loro DNA negli attinobatteri, dove si ricombina con il DNA dell’ospite, che contiene i geni della resistenza antibiotica.

Morto l’attinobatterio, il DNA ricombinante viene rilasciato nell’ambiente. Infine, il DNA iniettato può agire come una sorta di colla, mediando l’acquisizione dei geni della resistenza da parte dei patogeni, grazie a un fenomeno chiamato trasformazione naturale.

Perché avvenga 
il trasferimento è sufficiente che vi sia un’occasione di contatto tra i due batteri, per esempio in un allevamento di animali, o in un terreno in cui vengono abbandonati rifiuti ospedalieri non trattati. Una volta acquisiti i geni necessari, il patogeno può diventare resistente ed essere pericoloso per gli esseri umani infettati successivamente.

Il risultato dello studio potrebbe essere estremamente prezioso per trovare una soluzione al problema dell’antibioticoresistenza.

“Ancora non siamo in grado di fermare il processo di trasferimento genico, ma una volta che sono noti i geni che conferiscono ai patogeni la resistenza antibiotica è possibile in linea di principio sviluppare nuovi antibiotici con altre caratteristiche da cui i patogeni non possono difendersi”, ha concluso Tilmann Weber, autore senior dello studio.

ENGLISH

Gram-negative pathogens become insensitive to antibiotics by acquiring the resistance genes from the actinobacteria that live in the soil. The process takes place thanks to a gene transfer called carry back, discovered thanks to a new study conducted in Denmark.

Antibiotic resistance is an increasingly serious problem all over the world: there are bacterial strains that can not be eradicated, endangering the health of the infected person seriously. To find a solution, many researchers are now trying to figure out what the origin of the genes that give the bacteria their "immortality" can be.

A new study on "Nature Communications" by Xinglin Jiang and colleagues from the Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability - DTU Biosustain, at the Technical University of Denmark, now demonstrates what has remained a hypothesis for about 30 years: the genes of Antibiotic resistance originates from a family of microorganisms living in the soil: the actinobacteria.

In a series of experiments, the researchers found that in a family of pathogens, called gram-negative, many resistance genes are similar to the resistance genes found in actinobacteria. In one case, a 100% match was found.

Discovery was not easy to explain: how do they make very different bacteria by actinobacteria to acquire antibiotic resistance genes from them? Genetic analyses have allowed us to identify a new mechanism called carry back, during which gram-negative pathogens inject their DNA into actinobacteria, where it is recombined with the host DNA, which contains the antibiotic resistance genes.

Dead actinobacteria, recombinant DNA is released into the environment. Finally, injected DNA can act as a kind of glue, mediating the acquisition of resistance genes by pathogens, thanks to a phenomenon called natural transformation.

Why should it happen?
To transfer it is sufficient that there is a chance of contact between the two bacteria, for example in a breeding animal, or in a land where is abandoned untreated hospital waste. Once the necessary genes have been acquired, the pathogen can become resistant and be dangerous to the human beings subsequently infected.

The result of the study could be extremely valuable in finding a solution to the problem of antibiotic resistance.

"We still can not stop the gene transfer process, but once the genes that give the pathogens the antibiotic resistance are known, it is possible, in principle, to develop new antibiotics with other characteristics that pathogens can not defend themselves" Concluded Tilmann Weber, senior author of the study.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2017/06/21/news/geni_resistenza_antibiotici_attinobatteri-3575499/