L’Escherichia coli, conosciuto come E. Coli, è un batterio Gram-negativo ed è la specie tipo del genere Escherichia; di cui si conoscono almeno 171 sierotipi, ognuno con una diversa combinazione degli antigeni O, H, K, F. Il nome deriva dal suo scopritore, il tedesco-austriaco Theodor Escherich.
Costituisce parte integrante della normale flora intestinale dell’uomo e di altri animali. La maggior parte dei ceppi di E. Coli, sono ritenuti innocui, tuttavia ne esistono alcuni che mettono a rischio la nostra salute causando disturbi di diversa gravità – crampi addominali, vomito, diarrea con sangue.
Molte persone, infatti, associano alla causa una leggera intossicazione alimentare, ma alcuni tipi di E. Coli possono essere fatali.
I microbiologi di UNSW Science hanno studiato un ceppo di E. Coli che causa una grave infezione intestinale nell’uomo: l’E. Coli enteroemorragico (EHEC).
I risultati sono pubblicati questa settimana negli Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze.
L’EHEC è un agente patogeno di origine alimentare che rilascia tossine Shiga durante l’infezione; con conseguente danno renale e neurologico.
Il Dr. Jai Tree, autore senior dello studio, ha detto che la scoperta dei ricercatori di un nuovo percorso molecolare che controlla la produzione di tossine Shiga è importante, perché non c’era un trattamento disponibile in commercio per le infezioni EHEC.
“Il trattamento antibiotico di queste infezioni, non è generalmente raccomandato perché gli antibiotici stimolano la produzione della tossina Shiga; portando ad un aumento del rischio di insufficienza renale, danni neurologici e morte”; ha detto il Dr. Tree.
Escherichia Coli:
“Il nuovo percorso che abbiamo trovato, riduce la produzione di tossine e non ci si aspetta che venga stimolato da un trattamento antibiotico. Quindi, i nostri risultati identificano un nuovo potenziale obiettivo per lo sviluppo di farmaci in grado di sopprimere la produzione di tossine Shiga durante l’infezione da EHEC. Siamo ancora agli inizi, tuttavia, e dobbiamo condurre molte più ricerche per capire se le nostre scoperte si applicano a una vasta gamma di isolati EHEC clinici; e ad entrambi i tipi di tossine Shiga prodotte da isolati EHEC umani”.
Come iniziano le infezioni EHEC.
Il dottor Tree ha detto che ci sono diversi modi in cui le persone possono contrarre l’infezione da EHEC.
“L’EHEC si trova principalmente nelle feci di mucche e pecore. E le persone possono contrarre l’infezione attraverso il contatto con gli animali da allevamento e le loro feci; o attraverso l’infezione da persona a persona se queste entrano in contatto con piccole quantità di feci di un malato. Per esempio, direttamente o indirettamente toccando superfici contaminate”, dice Tree.
“Questo ceppo di E. Coli può anche diffondersi attraverso l’ingestione dei batteri mangiando carne macinata poco cotta (per esempio negli hamburger); mangiando prodotti freschi contaminati come le verdure da insalata. O bevendo acqua contaminata o latte non pastorizzato. I bambini sotto i cinque anni e gli anziani sono i più a rischio di sviluppare un’infezione EHEC”.
Focolai di EHEC meno comuni ma mortali
Il Dr. Tree sottolinea che mentre la prevalenza di EHEC era bassa rispetto ad altri agenti patogeni di origine alimentare, la malattia potrebbe essere molto grave o addirittura fatale.
L’EHEC è un tipo di STEC (Escherichia coli produttore della tossina Shiga).
“I focolai di EHEC si verificano sporadicamente in Australia e in tutto il mondo. L’epidemia più significativa si è verificata nel Sud dell’Australia nel 1995; ed è stata causata dalla mettwurst contaminata; una salsiccia fermentata semisecca fatta con carne di maiale cruda macinata e conservata mediante stagionatura e affumicatura”. Continua il ricercatore.
“In quell’epidemia, 143 persone sono state infettate; di cui 23 hanno subito danni renali e neurologici. Molti di questi gravi casi si sono verificati in neonati che hanno subito danni permanenti ai reni; e che in seguito hanno richiesto un trapianto di rene. Una bambina di quattro anni ha sofferto di ictus multipli, ed è morta tre giorni dopo il ricovero in ospedale. Questo episodio ha innescato un’importante indagine sulla sicurezza alimentare e le epidemie dal 1995 sono state più piccole”.
Il dottor Tree precisa che, a livello globale, l’E. Coli produttore della tossina Shiga era ancora una delle principali preoccupazioni per la sicurezza alimentare dopo una grande epidemia in Germania nel 2011.
“Il ceppo in Germania si è diffuso principalmente attraverso il consumo di germogli contaminati; e, in diversi casi, da stretto contatto con una persona infetta.
“Durante questa epidemia più di 4000 persone sono state infettate e 50 sono morte”.
Escherichia Coli: Nuovo sentiero nascosto e in bella vista
Il ricercatore, ha aggiunto che la ricerca dell’UNSW è la prima scoperta di un nuovo percorso che controlla le tossine Shiga in quasi 20 anni.
“Nel 2001, i ricercatori delle università di Tufts e Harvard hanno mostrato per la prima volta come la produzione della tossina Shiga fosse controllata da un virus batterico; noto come batteriofago, all’interno del genoma. Questo è l’unico percorso conosciuto che controlla la produzione della tossina Shiga per quasi due decenni”.
“Abbiamo esteso questo lavoro per mostrare un nuovo meccanismo di controllo delle tossine; che, sorprendentemente, è sepolto all’inizio della sequenza del DNA che codifica l’RNA messaggero della tossina Shiga, una copia funzionante del gene. Abbiamo scoperto che un brevissimo pezzo dell’RNA messaggero della tossina è trasformato in un RNA non codificante che mette a tacere la tossina e promuove la crescita dell’agente patogeno”.
Lo studioso rileva che le loro scoperte sono una vera sorpresa, perché i geni della tossina Shiga sono ben studiati, con quasi 7.000 studi pubblicati negli ultimi 40 anni.
“Solo recentemente siamo stati in grado di utilizzare i progressi della tecnologia di sequenziamento dell’RNA per rilevare la presenza del nuovo RNA normativo non codificante incorporato all’RNA messaggero della tossina Shiga”, aggiunge.
“Questo nuovo RNA non codificante regolamentare si è nascosto in piena vista per quasi 20 anni”.
Implicazioni per il trattamento delle infezioni EHEC
Il Dr. Tree asserisce, infine, come le scoperte dei ricercatori hanno aperto nuove possibilità per il trattamento delle infezioni EHEC.
“I pazienti ricevono in gran parte cure di supporto per gestire i sintomi della malattia e per ridurre gli effetti della tossina sui reni”.
“Il nostro lavoro mostra un nuovo meccanismo per il controllo della produzione di tossine che può essere suscettibile di nuove terapie a base di RNA; per inibire la produzione di tossine durante un’infezione. Prevediamo che ciò amplierà le opzioni di intervento; e potenzialmente permetterà l’uso di antibiotici che attualmente non sono raccomandati perché stimolano la produzione di tossine Shiga”.
“I nuovi trattamenti potrebbero quindi ridurre il rischio di danni ai reni, complicazioni neurologiche e morte. Non vediamo l’ora di testare questi nuovi interventi nella prossima fase della nostra ricerca”. Conclude.
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