La segnalazione nei biofilm batterici
Spesso i batteri formano sulle superfici strutture complesse chiamate biofilm, che aumentano la resistenza a diversi attacchi esterni come i trattamenti antimicrobici. Se l’importanza delle comunità batteriche era già stata dimostrata, i meccanismi di controllo dell’organizzazione, differenziazione e strutturazione spaziali resta poco chiaro. Il progetto BACTERIAL PATTERNS (Network analysis of bacterial multi-cellular patterning), finanziato dall’UE, ha studiato la formazione dei biofilm nel batterio gram-positivo modello Bacillus subtilis, che ha sottopopolazioni differenti a livello di sviluppo. Gli studi sull’espressione genica hanno rivelato dati precedentemente sconosciuti sulla formazione dei biofilm in B. subtilis. La formazione di biofilm batterici è coordinata tramite il quorum sensing, un sistema di segnalazione che controlla la densità di popolazione. Gli scienziati hanno identificato un nuovo sistema di quorum sensing chiamato rapP-phrP nella formazione dei biofilm. Il gene della fosfatasi rapP è presente in una cassetta genica con phrP, un polipeptide regolatore codificante. Questo sistema di segnalazione non era stato identificato prima a causa di una mutazione nel ceppo utilizzato da altri ricercatori. Dopo aver corretto la mutazione, BACTERIAL PATTERNS ha dimostrato che la formazione di vie di segnalazione intercellulari influisce in modo significativo sulla formazione dei biofilm. Un approccio di screening genetico ha aiutato a identificare nuovi regolatori della formazione dei biofilm, e specificamente della produzione di surfactina. La surfactina, prodotta da B. subtilis, è un potente surfattante e antibiotico non specifico, che agisce su numerosi tipi di membrane batteriche. L’identificazione delle condizioni in cui si rompe l’accoppiamento tra formazione dei biofilm e sporulazione ha rivelato la regolazione genetica di questo processo di accoppiamento. Gli scienziati hanno svelato nuovi dati sui meccanismi genetici regolatori coinvolti nella formazione dei biofilm. Disturbando questi meccanismi si potrebbero sviluppare efficaci prodotti antibatterici per i settori domestico, ospedaliero e industriale.
Parole chiave
Segnalazione, batteri, biofilm, B. subtilis, quorum sensing, surfactina
