I ricercatori rivelano meccanismi che aiutano il patogeno del C. difficile a sopravvivere a bassi livelli di ossigeno

Ricercatori di ITQB NOVA, in collaborazione con l'Institut Pasteur di Parigi, hanno fatto luce sui meccanismi che consentono Clostridioides difficile , un patogeno che può crescere solo in ambienti privi di ossigeno, essere in grado di sopravvivere a bassi livelli di ossigeno.

C. difficile è una delle principali cause di problemi intestinali associati all'uso di antibiotici, causando un numero stimato di 124k casi all'anno nell'UE, costa in media 5k€ per paziente, come diretta conseguenza del contagio sanitario.

Varietà particolarmente patogene di C. difficile sono una causa importante di infezioni ad alta prevalenza negli ambienti sanitari e continueranno a ostacolare l'uso ideale della terapia antimicrobica a meno che questi meccanismi non vengano compresi più rapidamente dell'evoluzione di questi organismi.

Un intestino umano sano è generalmente considerato principalmente privo di ossigeno ma, in realtà, ci sono diversi livelli di ossigeno lungo il tratto gastrointestinale, che pone una sfida agli organismi anaerobici del microbioma umano, come C. difficile . In organismi simili a questo batterio, due famiglie di enzimi, proteine ​​flavonoidi e rubreritrine, hanno dimostrato di svolgere un ruolo importante nella protezione contro lo stress ossidativo.

"Si sapeva poco delle effettive proteine ​​coinvolte nella capacità di C. difficile tollerare l'O2, e i nostri studi hanno dimostrato un ruolo chiave delle proteine ​​flavodiiron e delle proteine ​​rubrerythrins nel fornire C. difficile con la capacità di crescere in condizioni come quelle incontrate nel colon", dice Miguel Teixeira, responsabile del Laboratorio di Biochimica Funzionale del Laboratorio Metalloenzimi.

Questa scoperta ha portato il team ITQB NOVA, insieme al I. Martin-Verstreaet Lab dell'Institut Pasteur, sviluppare uno studio completo su quattro di questi tipi di proteine. Era stato precedentemente stabilito che una proteina flavodiiron è in grado di ridurre sia l'ossigeno che il perossido di idrogeno, e questo studio ha confermato lo stesso per due tipi di proteine ​​rubrerythrins.

In un particolare ceppo mutante di C. difficile , l'inattivazione di entrambe le rubreritrine ha portato i batteri a non crescere a un livello di ossigeno superiore allo 0,1%, una differenza significativa dalla normale resistenza dei batteri, fino allo 0,4% di O2.

Dimostrando che le proteine ​​flavodiiron e rubrerythrin inversa sono essenziali in C. difficile la capacità di tollerare danni alle proprie cellule in presenza di ossigeno, i due team di ricercatori sono riusciti a compiere un passo significativo verso una migliore comprensione dei suoi meccanismi di resistenza. I ricercatori ora passeranno ad esplorare altri meccanismi di sopravvivenza di questi batteri.

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