Congressi & Meeting, Dicembre 2002 - Gimmoc.it

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4 GIMMOC Vol. VI C&M 1, 2002 Congressi & Meeting UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS schio per UTI perché, con la caduta dei lattobacilli, è facilitata la colonizzazione con batteri del serbatoio rettale, sia per innalzamento del pH, che per mancata produzione di batteriocine, perossido di idrogeno o competizione per i siti recettoriali e per le sostanze nutritive. Il passaggio da una semplice colonizzazione alla infezione prevede comunque l'attivazione di altri fattori della virulenza oltre a quello adesinico. In E.coli, l'attivazione dei numerosi fattori di virulenza (Fig.1), passa attraverso il meccanismo del quorum sensing che rende i microrganismi capaci di comunicare tra loro e con l’ambiente, per avere informazioni sulla loro numerosità fino alla consapevolezza di aver raggiunto il limite soglia necessario a continuare il processo infettivo. E’ noto da qualche tempo che i batteri secernono piccole molecole del tipo ferormoni, che accumulano all’esterno del corpo batterico. In base alla concentrazione di tali sostanze chimiche ("autoinduttori"), la singola cellula batterica è in grado di percepire quante altre cellule di batteri della stessa specie Figura 1 le stanno intorno e di stabilire se è stato raggiunto il quorum, cioè il numero sufficiente ad innescare l’espressione di particolari fenotipi di virulenza. Il quorum sensing fu descritto la 1^ volta dopo la scoperta di gene utilizzato da alcuni batteri molto diffusi nelle acque marine, ma innocui per l’uomo ed appartenenti al genere Vibrio harvey e Vibrio fisheri. Tale gene controlla la sintesi di segnali chimici, molecole a basso peso molecolare e precisamente la sintesi di N-acil-L-omoserina lattoni (AHL) il cui accumulo è direttamente proporzionale alla crescita batterica. Gli stessi segnali chimici, arrivati al quorum, inducono la attivazione di meccanismi adattativi che in tali specie batteriche corrispondono alla emissione di luminescenza di colore blu. Il gene leuX che regola la produzione di segnali chimici è presente anche in molti altri batteri Gram negativi compresi gli E.coli uropatogeni. In definitiva in E.coli la presenza del gene leuX è la chiave per capire come fanno questi uropatogeni a dilazionare l’innesco dei fattori di virulenza e quindi allertare il sistema di difesa dell'ospite fino a che non
aggiungono la concentrazione ottimale. In tal senso anche il gene leuX ed i suoi segnali chimici dovrebbero rientrare nei fattori di virulenza perché forniscono al batterio una chance di sopravvivenza, evitandogli un attacco del sistema di difesa dell’ospite, in un momento di debolezza numerica. La moderna microbiologia molecolare ha inoltre permesso la identificazione dei geni codificatori dei fattori di virulenza batterica, nonché l'analisi genetica della loro evoluzione. E.coli è certamente il microrganismo più studiato; l’analisi dei fattori che hanno comportato l’acquisizione della virulenza in un batterio appartenente ad una specie altrimenti commensale, è favorita dalla possibilità di comparare ceppi K12 stabilmente avirulenti con i ceppi selvaggi che invece rappresentano esempi di microrganismi che un lentissimo processo evolutivo ha reso via via capaci di colonizzare competitivamente l’ambiente intestinale, di sopravvivere autonomamente nell’ambiente esterno fino ad arrivare ad esprimere un elevato potere patogeno. Tutto ciò presuppone, almeno per alcuni Figura 2 tipi clonali di E.coli selvaggio, il riconoscimento di una relativa instabilità genomica e l’esistenza di siti cromosomiali suscettibili alla integrazione con nuove sequenze di DNA acquisito per trasmissione orizzontale da altre Enterobacteriaceae e contenente particolari cluster di geni di patogenicità. E.coli fornisce, infatti, un’eccellente dimostrazione dell’influenza che il trasferimento di blocchi di geni di patogenicità – le cosiddette isole di patogenicità (PAI) - abbia avuto sulla evoluzione della virulenza. Nella maggior parte dei casi un determinato ceppo di E.coli patogeno è specificamente associato ad una sola delle diverse patologie (gastrointestinali, urinarie, meningiti, respiratorie) come conseguenza del tipo di percorso evolutivo che si ipotizza abbia intrapreso nel corso dei millenni: ceppi diversi emergono, infatti, parallelamente dai comuni ceppi commensali ancestrali per acquisizione orizzontale di differenti PAI. (Fig.2) Una recente analisi comparativa delle sequenze geniche di E.coli K12 stabilmente avirulento e del ceppo patogeno EHEC O157 ha dimostrato la presenza in que- GIMMOC Vol. VI C&M 1, 2002 Congressi & Meeting UTI NON COMPLICATE / EXTENDED ABSTRACTS 5
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