Nanobatteri: realtà o finzione?

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I nanobatteri hanno suscitato molti dibattiti e controversie. La comunità scientifica si è infatti divisa sulla possibilità che queste nano-forme di vita esistano realmente. Troppo piccoli per essere vivi per alcuni scienziati, responsabili però di numerose malattie infettive e della formazione di calcificazioni patologiche (ad esempio, calcoli renali, placche vascolari, calcoli dentali) per altri studiosi.

L’esistenza di una nuova specie batterica, Nanobacterium sanguineum, in grado di causare infezioni dell’arteria coronarica e altre malattie vascolari, è stata ipotizzata per la prima volta nel 1998 da due ricercatori finlandesi, Kajander e Ciftcioglu. Queste piccolissime forme di vita sarebbero state isolate in calcoli renali dell’uomo e nel sangue bovino. Essendo caratterizzate da dimensioni che possono arrivare fino a 200 nanometri, è stato coniato il termine “nanobatterio”. Tra le proprietà principali descritte dagli stessi autori vi sono la capacità di passare attraverso i filtri per la sterilizzazione (date le loro dimensioni), una forte resistenza al calore e ai raggi gamma e la sensibilità agli aminoglicosidi. Inoltre, per la capacità di depositare calcio e fosfato che li ricopre come una sorta di parete cellulare, queste forme sono state chiamate “nano-particelle calcificanti” (calcifying nanoparticles, CNPs). Se confrontati con altri batteri, i nanobatteri crescono molto più lentamente, si riproducono solo ogni 3/6 giorni, assumono forme fisiche differenti nel corso del ciclo della loro vita e possono cambiare aspetto e forma durante la loro crescita.

Nel 2004 alcuni ricercatori della Mayo Clinic riportarono l’isolamento di strutture di tipo cellulare in campioni di tessuto proveniente da arterie umane ammalate. Grazie ad un potente microscopio elettronico, Miller e colleghi dimostrarono la presenza di minuscole particelle di dimensioni comprese tra 30 e 100 nanometri; inoltre, eliminando i microrganismi di dimensione superiore mediante filtrazione, i tessuti furono immersi in una soluzione sterile. Dopo qualche giorno, venne osservato un aumento della densità ottica, suggerendo una probabile crescita di queste forme nanometriche.

Microscopia in campo oscuro. Cristalli di CaCO3 che mostrano caratteristiche simili a cellule e setti di divisione. La freccia indica un setto simile a quello della divisione batterica; barra di scala 5 µm.
Microscopia in campo oscuro. Cristalli di CaCO3 che mostrano caratteristiche tipiche delle cellule e setti di divisione simili a quelli della divisione batterica; barra di scala 5 µm.

Questa scoperta provocò allora molto entusiasmo e stupore. Tuttavia, la comunità scientifica non ha mai smesso di cercare la convalida di questi risultati. Due recenti studi, pubblicati nel 2008 su PNAS e nel 2009 su Nature, hanno dimostrato che in realtà si trattava di forme di cristallizzazione aberrante di minerali e molecole organiche. Le interazioni tra precipitati di CaCO3 e proteine che danno origine a queste nanoparticelle dipingono nuovi scenari sui processi che possono effettivamente minacciare la salute dell’uomo.

Maria Laura Luprano

Fonti:

  1. www.focus.it;
  2. Martel e Young (2008). Purported nanobacteria in human blood as calcium carbonate nanoparticles. PNAS 105: 5549-5554.
  3. Young e Martel (2009). The Rise and Fall of Nanobacteria. Scientific American 302: 52-59.

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