I batteri sono una fonte comune di intossicazione alimentare e sono resistenti al calore e alle alte concentrazioni di sale, che sono usate per la preparazione e la conservazione degli alimenti. Il team spera di usare queste conoscenze per sviluppare un trattamento che prevenga l’avvelenamento da cibo assicurando che tutti i batteri presenti negli alimenti vengano uccisi.
Staphylococcus aureus è anche in fase di studio per capire se queste scoperte potrebbero aiutare lo sviluppo di un trattamento per i pazienti che funzionerebbe insieme agli antibiotici convenzionali.
Il batterio stafilococco aureo vive naturalmente sulla pelle o nel naso di una persona su quattro. Tuttavia, se gli insetti entrano nel corpo possono causare gravi infezioni, avvelenamento del sangue e persino la morte. Una forma “superbug” del batterio, chiamata MRSA, ha anche sviluppato resistenza all’antibiotico meticillina. Lo Staphylococcus aureus può anche provocare un’intossicazione alimentare, comunemente attraverso prodotti di carne contaminati come il prosciutto, così come panini, insalate e latticini.
In un nuovo studio, il team Imperial ha scoperto come lo Staphylococcus aureus regola la sua assunzione di sale. Interrompere questo meccanismo significa che i batteri o assorbono troppo sale dal loro ambiente, o perdono troppa acqua – causando loro disidratazione e morte.
Professor Angelika Gründling, autore principale della ricerca dal Dipartimento di Medicina all’Imperial ha detto: “Il batterio Staphylococcus aureus è un patogeno chiave e causa molte infezioni gravi nei pazienti. Con questa ricerca ora abbiamo una migliore comprensione di come i batteri affrontano lo stress salino”. Anche se questa ricerca è in una fase iniziale, speriamo che questa conoscenza ci aiuti un giorno a prevenire le infezioni da stafilococco di origine alimentare, così come ad aprire nuove possibilità per un tipo di trattamento che potrebbe funzionare insieme agli antibiotici.”
Nel nuovo studio, pubblicato sulla rivista Science Signaling, il team ha esaminato le cellule MRSA in laboratorio e ha scoperto che una molecola di segnalazione chiamata di-AMP ciclico è fondamentale per il processo attraverso il quale i batteri regolano i loro livelli di sale.
Staphylococcus aureus sono notoriamente resistenti alle alte concentrazioni di sale, anche se fino ad ora gli scienziati non hanno capito perché. Nello studio attuale, il team ha rivelato che quando la molecola di segnalazione rileva che il batterio si trova in un ambiente ad alto contenuto di sale, la molecola si aggancia a diverse proteine “trasportatrici” per segnalare loro di rispondere e proteggere la cellula.
Le alte concentrazioni di sale agiscono per estrarre l’acqua da una cellula – ecco perché ci sentiamo assetati dopo aver mangiato cibi salati.
Quindi, per prevenire la perdita di acqua, la proteina trasportatrice tira nella cellula un tipo di molecola che agisce come una spugna in miniatura. Assorbe l’acqua, bloccandola nella cellula e impedendone la fuoriuscita. Fermando la perdita d’acqua, le spugne in miniatura impediscono anche al sale di entrare nella cellula.
I ricercatori sono stati in grado di interrompere questo meccanismo del sale, e hanno scoperto che aumentando il segnale alla proteina trasportatrice, il numero di queste spugne in miniatura era significativamente ridotto. Inibire questi meccanismi di protezione dal sale rende le cellule MRSA più sensibili al sale – il che potrebbe portare alla distruzione delle cellule batteriche.
Sperimentazioni di altre squadre hanno rivelato che un meccanismo simile è presente nei batteri Listeria, che sono anche una fonte comune di intossicazione alimentare.
Il dottor Christopher Schuster, coautore della ricerca del Dipartimento di Medicina dell’Imperial, ha aggiunto: “Molti metodi di conservazione degli alimenti usano il sale per mantenere il cibo fresco e impedire ai batteri di moltiplicarsi. Tuttavia, ci sono sempre alcuni batteri come lo Staphylococcus aureus che sono resistenti a questi alti livelli di sale, e sopravvivono. Ma se possiamo sviluppare una qualche forma di trattamento che interrompe queste molecole di segnalazione, potremmo assicurarci che il sale uccida tutti i batteri.”
Il team sta ora esplorando ulteriormente questo meccanismo, nella speranza di trovare il modo esatto in cui la molecola di segnalazione regola la proteina trasportatrice. Stanno anche studiando quali altri tipi di spugne molecolari sono coinvolti in questo processo.