Il pre-trattamento enzimatico fornisce un'immagine estremamente precisa dei batteri della pelle

La pelle sana ha uno scudo batterico per proteggersi dai germi:il microbioma. In precedenza si riteneva che questo complesso insieme di microrganismi fosse difficile da decifrare. Un team di ricercatori è ora riuscito a utilizzare l'enzima bezonasi per identificare i batteri viventi nei tamponi cutanei attraverso il sequenziamento. Il loro metodo apre nuove possibilità per la diagnosi e il trattamento in dermatologia.

In molte malattie della pelle come la dermatite atopica e l'acne, lo strato batterico che protegge la pelle è danneggiato.

Il nostro obiettivo è imparare il ruolo svolto in tali malattie dai vari tipi di batteri della pelle".

Dott. Martin Köberle, Responsabile del Laboratorio di Dermatoinfettivologia, Klinikum Rechts der Isar dell'Università tecnica di Monaco di Baviera (TUM)

Gli sforzi passati dei dermatologi per indagare sulla composizione dettagliata del microbioma hanno incontrato ostacoli. Il motivo:nelle colture convenzionali coltivate su piastre di agar, non tutti i batteri prosperano e si moltiplicano ugualmente bene. Di conseguenza, alcune specie a crescita lenta possono essere completamente trascurate. Lo svantaggio dei metodi analitici genetici più recenti è che vengono catturate grandi quantità di sequenze di DNA da cellule della pelle e frammenti di batteri morti. Ciò riduce il valore informativo dei risultati.

Separare il grano genetico dalla pula

Dr. Köberle e il biologo Dr. Yacine Amar, entrambi parte del team del Prof. Biedermann presso la Clinica e il Policlinico di Dermatologia e Allergologia del TUM, hanno sviluppato un metodo per rimuovere il DNA delle specie non bersaglio in collaborazione con un'organizzazione internazionale, squadra interdisciplinare. Hanno usato una caratteristica speciale dell'enzima benzonasi. Distrugge le catene nucleotidiche che trasportano le informazioni ereditarie in tutti gli esseri viventi scomponendole in brevi frammenti. Solo i batteri vivi il cui DNA è protetto da una parete cellulare esterna sfuggono alla distruzione da parte dell'enzima.

La benzonasi è stata usata per un po' di tempo, ad esempio per purificare le proteine:gli enzimi rompono tutti i frammenti di DNA e RNA estranei. Questi possono poi essere rimossi in una centrifuga, lasciando indietro le proteine. La selezione dei batteri della pelle funziona secondo lo stesso principio:il materiale genetico delle cellule della pelle o dei batteri morti viene scomposto dall'enzima e può quindi essere separato dal campione. I batteri rimanenti possono essere distrutti meccanicamente, permettendo lo studio del loro DNA.

"I nostri esperimenti hanno dimostrato che, con questo metodo, possiamo infatti eliminare completamente il DNA non bersaglio e selezionare il microbioma cutaneo, " afferma il leader del progetto Yacine Amar. In laboratorio ha inizialmente studiato campioni artificiali contenenti una miscela di cellule umane e batteri vivi e morti creati utilizzando un protocollo rigoroso e pretrattati con benzonasi. "Il processo quindi utilizzato - noto come sequenziamento 16S - ha prodotto un quadro estremamente preciso della composizione dei batteri intatti, ", afferma il ricercatore. L'analisi dei tamponi cutanei reali ha avuto altrettanto successo:nei campioni non è stato trovato DNA residuo di batteri morti.

Il Dr. Köberle è fiducioso che questo approccio giocherà un ruolo chiave anche nella ricerca futura:"La selezione basata su enzimi di batteri vivi della pelle può aiutarci a trovare biomarcatori microbici per alcune malattie dermatologiche e anche a identificare i batteri che hanno un'influenza positiva sul decorso della malattia. Forse un giorno verranno utilizzati nei trattamenti". Il nuovo metodo per l'analisi del microbioma è già utilizzato in molti studi di coorte sulle malattie della pelle presso la Clinica TUM e il Policlinico di Dermatologia.

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