Nei batteri Gram negativi le molecole di AHL diffondono passivamente attraverso lamembrana del batterio, fluendo dal suo interno all’esterno; perché una secondacellula riesca a captare questo messaggio, invece, bisogna che il mediatore chimicosia trasportato attivamente all’interno della cellula, se si vuole ottenerne unareazione.Nel caso dei batteri Gram positivi, invece, il modello peptide-feromone non prevedequest’ultima fase, proprio grazie al fatto che la proteine sensore vista prima è giàcollocata sulla faccia esterna della membrana. Il sistema 3CSR tiene sotto controllo eregola la manifestazione di alcuni aspetti fenotipici dei batteri Gram positivi:a) sintesi di batteriocine in Carnobacterium piscicola, Lactobacillus plantarum,L. casei ed Enterococcus faeciumb) trasferimento di plasmidi mediante coniugazione in Enterococcus faecalisc) competenza genetica in Streptococcus pneumoniae e Bacillus subtilisd) espressione dei fattori di virulenza negli stafilococchie) sporulazione di Bacillus subtilisf) formazione di biofilmg) risposte che i batteri mettono in atto contro gli stress subletali.Studiando le sequenze genomiche complete esistenti di Streptococcus thermophilusscopriamo che tutte comprendono i geni che codificano la sintesi del sistema 2CRS;ne desumiamo, quindi, che tutti i ceppi del batterio sono potenzialmente in grado dimettere in atto il quorum <strong>sensing</strong> (Hols et al., 2005).Autori giapponesi hanno segnalato, infine, che probabilmente nei batteri Grampositivi il quorum <strong>sensing</strong> funziona anche con altre molecole-segnale differenti dalsistema 3CRS, i gamma-butiro-lattoni. Il fatto non deve stupire perché questemolecole sono strutturalmente simili agli AHL dei Gram negativi e sembranointervenire nello stimolare la produzione di antibiotici in Streptomyces (Takano et al.,2001).IN SINTESI …… Xavier e Bassler (2003) definiscono il quorum <strong>sensing</strong> «un processo dicomunicazione tra cellule batteriche che comporta la sintesi, la liberazione e lacaptazione di “molecole segnale” extracellulari chiamate autoinduttori».… un requisito essenziale perché il fenomeno si realizzi è il raggiungimento da partedella popolazione microbica di un valore soglia, perché si possa contare su una certaquantità minima di molecole antoinduttrici per trasmettere il segnale (Bassler, 2002).… la scoperta dell’esistenza del quorum <strong>sensing</strong> e le sempre maggiori conoscenzeche si accumulano su questo argomento cominciano a rivoluzionare l’approccio che iricercatori hanno nello studio dei microrganismi.… con le conoscenze del quorum <strong>sensing</strong> si cominciano a giustificare megliocomportamenti prima non ben spiegabili, come la sporulazione dei batteri sporigeni ealtri aspetti di fisiologia microbica.… il quorum <strong>sensing</strong> ci fa comprendere che le popolazioni microbiche non sono deisemplici aggregati più o meno caotici di microrganismi che vivono ciascuno perproprio conto, bensì una comunità coordinata al cui interno fluiscono costantementeinformazioni che permettono alla comunità stessa di resistere alle condizioni avversee di avvantaggiarsi per il loro fine.… per altro verso, le conoscenze che si stanno accumulando sul quorum <strong>sensing</strong>microbico permetteranno all’uomo di comprendere meglio i meccanismi di
colonizzazione microbica degli alimenti e dei loro processi alterativi. Le possibilità chesi schiudono sono quelle di potere interferire, per via chimica, con il coordinamentodelle società microbiche, scardinandolo o quanto meno disturbandolo. In questomodo si dovrebbe riuscire a tenere meglio sotto controllo le popolazioni microbiche,avendo come risultati ultimi un migliore livello di salubrità e igiene dei prodotti e unaumento della loro conservabilità commerciale.Riferimenti bibliografici1. Adar Y.Y., Simaan M., Ulitzur S. (1992) “Formation of the LuxR protein in the Vibrio fischeri luxsystem is controlled by HtpR through the GroESL proteins”. J. Bacteriol., 174, 7138-7143.2. Bassler B.L. (2002) “Cell-Cell Communication In Bacteria. A promising new approach toimprove bioleaching efficiency?” In: Microbial processing of metal sulfides, 253-264, SpringerVerlag, The Netherlands.3. Bruhn J.B., Christensen A.B., Flodgaard L.R., Nielsen K.F., Larsen T.O., Givskov M., Gram L.(2004) “Presence of acylated homoserine lactones (AHLs) and AHL-producing bacteria in meatand potential role of AHL in spoilage of meat”. Appl. Environm. Microbiol., 70, 4293-4302.4. Gobbetti M., De Angelis M., Di Cagno R., Minervini F., Limitine A. (<strong>2007</strong>) “Cell – cellcommunication in food related bacteria”. Int. J. Food Microbiol., xx, xxx-xxx.5. Gram L., Christensen A.B., RAvn L., Molin S., Givskov M. (1999) “Production of acylatedhomoserine lactones by psychrotrophic members of the Enterobacteriaceae isolated fromfoods”. Appl. Environm. Microbiol., 65, 3458-3463.6. Hentzer M., Wu H., Andersen J.B., Riedel K., Rasmussen T.B., Bagge N., Kumar N., SchembriM.A., Song Z., Kristoffersen P., Maniefeld M., Costerton J.W., Molin S., Eberl L., Steinberg P.,Kjelleberg S., Hoiby N., Givskov M. (2003) “Attenuation of Pseudomonas aeruginosa virulenceby quorum <strong>sensing</strong> inhibitors”. EMBO Journal, 22, 3803-3815.7. Hols P., Hancy F, Fontanine L., Grossiord B., Prozzi D., Leblond-Bourgert N., Decaris B.,Bolotin A., Delborme C., Ehrlich S.D., Guèdon E., Monnet V., Renault P., Kleerebezem M.(2005) “New insights in the molecular biology and physiology of Streptococcus thermophilusrevealed by comparative genomics”. FEMS Microbiol. Reviews, 29, 435-463.8. Jay J.M., Vilai J.P., Hughes M.E. (2003) “Profile and activity of the bacterial biota of groundbeef held from freshness to spoilage at 5-7°C”. Int. J. Food Microbiol., 81, 105-111.9. Medina-Martinez M.S., Uyttaendaele M., Meireman S., Debevere J. (2006) “Relevance of N-acyl-l-homoserine lactone procuction by Yersinia enterocolitica in fresh foods”. J. AppliedMicrobiol., 100, 1-9.10. Parsek M.R., Greenberg E.P. (2005) “Sociomicrobiology: the connections between quorum<strong>sensing</strong> and biofilms”. Trends in Microbiol., 13, <strong>27</strong>-33.11. Pinto U.M., de Souza Viana E., Lopes Martins M., Dantas Vanetti M.C. (<strong>2007</strong>) “Detection ofacylated homoserine lactones in gram-negative proteolytic psychrotrophic bacteria isolatedfrom cooled raw milk”. Food Control, 18, 1322-13<strong>27</strong>.12. Riddel J., Korkeala H. (1997) “Minimum growth temperature of Hafnia alvei and otherEnterobacteriaceae isolated from refrigerated meat determined with a temperature gradientincubator”. Int. J. Food Microbiol., 35, 287-292.13. Takano E., Chakraburtti R., Nihira T., Yamada Y., Bibb M.J. (2001) “A complex role for thegamma-butyro-lactone SCB1 in regulating antibiotic production in Streptomyces ceolicolorA3(2)”. Molecular Microbiol., 41, 1015-1028.14. Whitehead N.A., Barnard A.M.L., Slater H., Simpson N.J.L., Salmond G.P.C. (2001) “<strong>Quorum</strong><strong>sensing</strong>in gram-negative bacteria”. FEMS Microbiol. Rev., 25, 365-404.15. Xavier K. B., Bassler B. L. (2003) “LuxS quorum <strong>sensing</strong>: more than just a numbers game”.Curr. Opin. Microbiol., 6, 191-197.16. Zhu J., Chai Y., Zhong Z., Winans S.C. (2003) “Agrobacterium bioassay strain for ultrasensitivedetection of an N-acylhomoserine lactone-type quorum-<strong>sensing</strong> molecules: detection ofautoinducers in Mesorhizobium huakuii”. Appl. Environm. Microbiol. 69, 6949-6953.