I virus che rubano il sistema immunitario dell'ospite / Viruses that steal the immune system of the host.

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

Struttura di un batteriofago. Structure of a bacteriophage.

Vibrioni del colera. Cholera vibrio.

L'analisi genetica di un batteriofago che parassita il vibrione del colera ha dimostrato che il virus si è impossessato delle sequenze genetiche che codificano per il rudimentale sistema immunitario del batterio per sfruttarlo contro di esso e invadere anche i ceppi di vibrione che sarebbero naturalmente resistenti ai fagi. La scoperta rilancia la possibilità di utilizzare questi parassiti dei batteri per combattere i microrganismi resistenti agli antibiotici.

Un virus batteriofago che ha rubato il sistema di difese immunitarie del suo ospite per ritorcerlo contro di esso e invadere impunemente altri batteri è stato scoperto da un gruppo di microbiologi della Tufts University School of Medicine e del Massachusetts General Hospital, a Boston, che lo descrivono in un articolo pubblicato su “Nature”.

I batteriofagi, o fagi, sono virus estremamente diffusi, che parassitano i batteri: si stima che il loro numero arrivi a 1031, superando di gran lunga, almeno dieci volte, quello dei loro ospiti batterici. Per resistere a questa tremenda pressione, circa il 40 per cento delle specie batteriche e ben il 90 per cento di quelle appartenenti agli archea hanno sviluppato una serie di difese, il cui funzionamento è affine per certi versi a quello del sistema immunitario adattativo degli organismi superiori. 

Questo sistema di difesa, chiamato CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas, è costituito da un cluster di sequenze nucleotidiche ripetute regolarmente intervallate, affiancato da alcuni geni per la produzione di particolari proteine (Cas, appunto). Le sequenze di questo cluster sono state acquisite dai batteri a partire dai genomi di fagi o di plasmidi invasori, e permettono al batterio di produrre piccole molecole di RNA, chiamate crRNA, grazie alle quali è in grado di identificare rapidamente successivi tentativi di invasione da parte dei fagi e, attraverso le proteine Cas, contrastarli efficacemente. 

Analizzando le sequenze di DNA di fagi rinvenuti in batteri di Vibrio cholerae prelevati da pazienti affetti da colera in Bangladesh, dove la malattia è endemica, i ricercatori hanno trovato in essi le sequenze del sistema CRISPR/Cas. Il fatto di essersi impossessato di questo sistema di difesa permette al fago di disattivare le difese del batterio 

- forse “abbagliandolo”, ma le modalità esatte d'azione sono ancora allo studio – fino a riuscire a infettare anche ceppi del vibrione del colera naturalmente resistenti al fago. 

La scoperta, spiega Andrew Camilli, che ha diretto la ricerca, “rafforza la possibilità di utilizzare la terapia con i fagi per trattare le infezioni batteriche, in particolare quelle che sono resistenti ai trattamenti antibiotici".

Inoltre, il fatto che fra batteri e fagi possa verificarsi un flusso genetico significativo in entrambe le direzioni, quale quello testimoniato dall'evoluzione del sistema CRISPR/Cas e dal suo successivo “furto”, segna un punto a favore di quanti sostengono che i virus debbano essere considerati organismi viventi a pieno titolo, e non mere particelle primitive di DNA o RNA.

ENGLISH

The genetic analysis of a bacteriophage that pests cholera vibration has shown that the virus has seized genetic sequences that code for the rudimentary immune system of the bacterium to exploit it and invade also vibration strains that would naturally be resistant to phages. The discovery raises the possibility of using these bacterial parasites to combat antibiotic-resistant microorganisms.

A bacteriophage virus stole the host's immune defense system to cope with it and impersonate other bacteria has been discovered by a group of microbiologists at Tufts University School of Medicine and Massachusetts General Hospital in Boston describing it In an article published on "Nature".

Bacteriophages, or phages, are extremely widespread viruses, which are bactericidal: their number is estimated to reach 1031, exceeding far enough, at least ten times that of their bacterial hosts. To withstand this tremendous pressure, about 40 percent of the bacterial species and 90 percent of those in the archaea have developed a series of defenses whose functioning is in some respects similar to that of the adaptive immune system of the higher organisms .

This defense system, called CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) / Cas, consists of a cluster of sequentially repeat nucleotide sequences, alongside some genes for the production of particular proteins (Cas, in fact). The sequences of this cluster have been acquired by bacteria from the phage or invasion plasmid genomes, and allow the bacterium to produce small RNA molecules, called crRNAs, which are able to quickly identify subsequent invasion attempts by Of phages and, through Cas proteins, effectively counteract them.

Analyzing DNA sequences of strains found in Vibrio cholerae bacteria taken from cholera patients in Bangladesh where the disease is endemic, the researchers found in them the sequences of the CRISPR / Cas system. The fact that he has taken possession of this defense system allows the phage to deactivate the defenses of the bacterium

- perhaps "dazzling" it, but the exact modes of action are still under investigation - even to be able to infect chroma-like vibration strains naturally resistant to phage.

The discovery, says Andrew Camilli, who directed research, "strengthens the ability to use phage therapy to treat bacterial infections, particularly those that are resistant to antibiotic treatments."

In addition, the fact that bacterial and phage events can have significant genetic flow in both directions, as evidenced by the evolution of the CRISPR / Cas system and its subsequent "theft", marks a point in favor of those who claim that viruses Should be considered full-living living organisms, not just primitive DNA or RNA particles.

Da.

http://www.lescienze.it/news/2013/02/28/news/virus_batteri_furto_sistema_immunitario_fagi_colera_resistenza-1532827/