Microbi Macabri: le leggende spettrali che esistono davvero tra i batteri!

Halloween è alle porte, e saremo ancora una volta circondati da storie di eventi soprannaturali, crimini violenti, mostri e demoni. Ma saranno solo storie? Fantasmi, streghe e zombie sono solo invenzioni della nostra immaginazione, derivati dal folklore e da strani incidenti inspiegabili? Oppure queste storie sinistre hanno un fondo di verità dietro di loro? Come vedrete, i microbi sono i veri “ghouls” che portano la verità alla nostra amata finzione.

La caccia alla strega di Salem

Tra gli anni 1692 e 1693 più di 200 persone sono state accusate di praticare la stregoneria a Salem, Massachusetts, fatto che portò all’impiccagione di 20 donne. Questo evento è stato istigato da un gruppo di ragazze che svilupparono convulsioni inspiegabili, vomito, allucinazioni e sensazioni raccapriccianti sulla pelle, presumibilmente per opera di streghe che avevano giurato fedeltà al diavolo. Tuttavia, c’era qualcosa di più piccolo al lavoro.

Infezione da Claviceps purpurea sulla segale, la possibile fonte delle accuse che hanno portato alle “Salem Witch Trials”

L’estate del 1691 era caldo e umido, le condizioni ideali per la crescita del fungo Claviceps purpurea conosciuto anche come il fungo della segale cornuta. C. purpurea infetta la segale, producendo un sottoprodotto tossico chiamato ergotamina. Questa tossina è strutturalmente simile a diversi neurotrasmettitori i quali possono legarsi a recettori di serotonina, dopamina e adrenalina, agendo come un agonista. L’ergotamina è anche un vasocostrittore, che riduce il flusso del sangue, in particolare ai vasi sanguigni intracranici. Queste azioni combinate portano a sintomi di tossicità simili a quelle sperimentate dalle “ragazze possedute”: allucinazioni, convulsioni, vomito e formicolio della pelle.

Anche se queste “streghe” esistevano soltanto nella mente delle ragazze avvelenate e nelle loro comunità, il vero orrore delle “Salem Witch Trials” è il danno e la follia di massa inflitta da una semplice infezione delle colture.

Vampiri Microbici

I vampiri moderni sono famosi per la loro natura da predatori e per i morsi spesso teatrali al collo delle loro vittime. Ma mentre il sanguinario conte Dracula è solo un personaggio del folklore, non tutti sanno che egli ha una controparte nel mondo microbiologico. I batteri della specie Micavibrio sono predatori che attaccano e si fissano irreversibilmente alla superficie delle cellule delle loro prede.

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Micavibrio aeruginosavorus si attacca in modo irreversibile e succhia le sostanze nutrienti direttamente dalla preda.

Come i vampiri, sopravvivono succhiando i nutrienti direttamente dalla loro vittima, finché non muore. Due specie in particolare, M. aeruginosavorus e M. admirandus sono state pensate per avere prede molto specifiche (Rispettivamente Pseudomonas aeruginosa e Stenotrophomonas maltophilia).

Ma gli studi dimostrano che quando questi batteri sono alla disperata ricerca di un pasto, non hanno più preferenza vittima specifica ed entrambi iniziano a “cacciare” una vasta gamma di batteri Gram-negativi.

Spore Zombie

Gli zombie sono una razza completamente diversa di mostri. Morti che camminano, corpi senza cervello che a malapena hanno alcuni istinti primordiali, quasi robot. State immaginando uno zombie umano come nell’alba dei morti viventi? Pensalo di nuovo. Pensate un insetto però.

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Ophiocordyceps unilateralis (noto anche come il “Fungo Zombie”), i corpi fruttiferi crescono fuori dal cervello delle formiche che infetta.

In un classico racconto di zombie parte tutto da un’infezione virale che prende il sopravvento sulla mente, ma nel caso di zombie nella vita reale, si può parlare di un fungo del genere Cordyceps, il quale è responsabile della “scomparsa mentale” del suo ospite. Questo genere comprende oltre 500 specie di funghi che attaccano gli insetti invadendo e sostituendo gradualmente il tessuto dell’ospite con il loro micelio (ovvero il corpo vegetativo dei funghi, formato da numerosi filamenti intrecciati).

La specie Ophiocordyceps unilateralis infetta particolari formiche, costringendole a lasciare le loro case e a viaggiare più vicino al suolo della foresta, il quale è più favorevole per la crescita di funghi per la temperatura e l’umidità. Poi, nei loro ultimi istanti, le formiche salgono verso l’alto ed infine si agganciano alla parte inferiore di una foglia con le loro forti mandibole. Le formiche vi rimangono fino a quando, infine, muoiono e dalle loro teste fuoriescono e si sviluppano corpi fruttiferi contenenti spore. Le spore fungine beneficiano dell’altezza, la quale aumenta sia la loro area di distribuzione che  la loro probabilità di infettare altre formiche ignare.

Batteri Fantasmi

Come immagini un fantasma? Un’anima eterea, vuota? Forse ha incontrato una morte violenta e rimane a tormentare il mondo vivente con la memoria del suo essere. Che ci crediate o no, il mondo dei microbi ha i propri fantasmi, le carcasse vuote rimanenti dopo una lisi rapida del batteriofago, lasciato a tormentare le cellule che li circondano.

I fantasmi batterici sono molto reali. Dopo aver infettato un batterio Gram-negativo, il gene E dei batteriofagi porta ad una lisi dei batteri viventi provocando l’espulsione violenta di DNA, proteine e contenuto citoplasmatico nell’ambiente. Ciò che rimane è una “busta batterica” vuota, incapace di replicarsi e resta solo un ricordo di quello che era una volta un batterio vivente.

Però i fantasmi batterici possono essere estremamente utili per l’uomo. Come un guscio batterico, questi “fantasmi batterici” sono ancora in grado di stimolare il sistema immunitario innato e adattativo senza richiedere l’aiuto di coadiuvanti aggiuntivi. Questo li rende ottimi vettori vaccinali dal momento che mancano di DNA o patogenicità. Questi fantasmi possono essere utilizzati anche per la somministrazione di farmaci e il trattamento dei tumori, aumentando la specificità del trattamento e abbassando la dose necessaria. Non così spettrale, dopo tutto.

Salvatore Gemmellaro

Fonte: American Society for Microbiology

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Non ho mai fatto della Scienza solo una materia di studio ed una passione personale, ma l’ho sempre ammirata come un’opera d’arte. Riesco a vederne la bellezza. I miei contemporanei probabilmente vedono solamente basi di Rna, gli enzimi. Io vedo Picasso, le più stupende sculture della biologia, vedo i Virus. Sono laureando in Scienze Biologiche, ed intendo dar del mio, in futuro, nel mondo della ricerca scientifica.

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