Un’analisi dei funghi raccolti dalle torbiere ha identificato diverse specie che producono sostanze tossiche per il batterio che causa la tubercolosi, una malattia umana. I risultati suggeriscono che una direzione promettente per lo sviluppo di trattamenti migliori potrebbe essere quella di colpire i processi biologici nel batterio che aiutano a mantenere i livelli di composti noti come tioli. Neha Malhotra dei National Institutes of Health, USA, e colleghi presentano questi risultati il??3 dicembre sulla rivista open-access PLOS Biology.
Ogni anno, milioni di persone in tutto il mondo si ammalano di tubercolosi e più di 1 milione di persone muoiono, nonostante la malattia sia prevenibile e curabile. Tuttavia, il trattamento richiede l’assunzione giornaliera di antibiotici per mesi, il che può rappresentare una sfida significativa, quindi sono urgentemente necessari nuovi trattamenti che accorcino il periodo di trattamento.
Per esplorare potenziali obiettivi per strategie di riduzione del trattamento, Malhotra e colleghi si sono rivolti alle torbiere di sfagno. Queste zone umide di acqua dolce ospitano abbondanti specie di batteri del genere Mycobacterium, lo stesso genere del batterio che causa la tubercolosi Mycobacterium tuberculosis. In queste torbiere, i funghi competono con i micobatteri per crescere all’interno di uno “strato grigio” in decomposizione che, similmente alle lesioni trovate nei polmoni dei pazienti affetti da tubercolosi, è acido, povero di nutrienti e povero di ossigeno.
In laboratorio, i ricercatori hanno coltivato il Mycobacterium tuberculosis insieme a ciascuna delle circa 1.500 specie di funghi raccolte dallo strato grigio di diverse torbiere nel nord-est degli Stati Uniti. Hanno identificato cinque funghi che avevano effetti tossici contro il batterio. Ulteriori esperimenti di laboratorio hanno ridotto questi effetti a tre diverse sostanze prodotte dai diversi funghi: patulina, citrinina e nidulalina A.
Ciascuno dei tre composti sembra esercitare i suoi effetti tossici sul batterio della tubercolosi alterando gravemente i livelli cellulari di una classe di composti noti come tioli, molti dei quali svolgono ruoli essenziali nei processi molecolari che aiutano a mantenere le cellule batteriche vive e funzionali.
I ricercatori osservano che è improbabile che questi tre composti siano buoni candidati farmacologici. Tuttavia, soprattutto data la somiglianza tra l’ambiente della torbiera e le lesioni della tubercolosi, i risultati forniscono supporto per una strategia particolare per lo sviluppo di farmaci che accorciano il trattamento: mirare ai processi biologici che mantengono i livelli di tiolo nel batterio della tubercolosi.
Gli autori aggiungono: “I micobatteri patogeni, come quelli che causano le malattie umane lebbra e tubercolosi, si trovano in abbondanza nelle torbiere di sfagno dove l’ambiente acido, ipossico e povero di nutrienti dà origine a una feroce competizione microbica. Abbiamo isolato i funghi da tali torbiere e abbiamo selezionato quelli che competevano direttamente con i micobatteri tramite co-coltura e abbiamo scoperto che questi funghi hanno tutti come bersaglio lo stesso processo fisiologico nei micobatteri utilizzando diversi meccanismi chimicamente distinti”.
Accedi al documento disponibile gratuitamente in PLOS Biology
Contatto: Clifton Barry, cbarry@niaid.nih.gov, +1 301-693-4665
Citazione: Malhotra N, Oh S, Finin P, Medrano J, Andrews J, Goodwin M, et al. (2024) I funghi ambientali prendono di mira l’omeostasi tiolica per competere con Mycobacterium tuberculosis. PLoS Biol 22(12): e3002852. https://doi.org/10.1371/ journal.pbio.3002852
Finanziamento: questo lavoro è stato supportato dalla Division of Intramural Research NIAID, NIH (ZIA AI000693 a CEB). I finanziatori non hanno avuto alcun ruolo nella progettazione dello studio, nella raccolta e analisi dei dati, nella decisione di pubblicare o nella preparazione del manoscritto.
Didascalia dell’immagine : Gli scienziati della Tuberculosis Research Section (Clif Barry, Jessica Medrano, Alice Bell, Nelson Reyes Perez, Helena Boshoff, Jenna Andrews, Neha Malhotra) crollano nella palude dopo una lunga giornata di raccolta di campioni di carotaggio di sfagno presso il Sunkhaze Meadows National Wildlife Refuge nel Maine. (part.)
Crediti immagine : Vee Tan (CC- BY 4.0)
