Nuova scoperta in Lactobacillus rhamnosus: la proteina lectin-like1 inibisce i patogeni urogenitali

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Lactobacillus rhamnosus è il batterio probiotico più studiato tra i lattobacilli, produttore di acido lattico, esso è in grado di fermentare il ramnosio e per questa sua caratteristica viene comunemente identificato. Come tutti i lattobacilli è Gram positivo e presenta la classica forma a bastoncino. Alcuni ceppi di L. rhamnosus vengono considerati probiotici, in quanto, se presenti in quantità adeguate conferiscono diversi benefici all’organismo ospite.

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L. rhamnosus GR-1

L. rhamnosus GR-1, oggetto dello studio pubblicato recentemente su Scientific Reports – Nature, colonizza comunemente l’uretra di donne sane e, aderendo alle cellule dell’epitelio vaginale riesce ad interferire con i patogeni urogenitali. La capacità di L. rhamnosus GR-1 di inibire la crescita e l’adesione dei patogeni urogenitali è una parte fondamentale della sua attività probiotica. Attività che è stata dimostrata anche in vitro su patogeni quali E. coli, Enterococcus, G. vaginalis, Atopobium vaginae e C. albicans. Ma, i meccanismi molecolari che stanno alla base di questa attività sono ancora ampiamente sconosciuti, nonostante questo ceppo rappresenti un modello per tutti i probiotici vaginali. Diversi studi effettuati sui batteri lattici che si comportano da probiotici nel tratto gastrointestinale, suggeriscono il ruolo chiave delle molecole di superficie nell’interazione con l’organismo ospite.

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Un interessante classe di proteine di superficie è rappresentata dalle lectine, proteine che legano i carboidrati con elevata specificità, ma senza subire nel legame stesso, grossi cambiamenti conformazionali. Le lectine sono state ampiamente caratterizzate negli animali e nelle piante, ma per quanto riguarda i batteri, le informazioni sono relativamente scarse. Le lectine batteriche maggiormente documentate sono quelle presenti nei batteri uropatogeni, tra queste ricordiamo l’adesina FimH, localizzata sui pili di tipo 1 dei ceppi di E. coli uropatogeni (UPEC), dove questa proteina gioca un ruolo molto importante nel processo di adesione all’urotelio tramite il suo legame specifico a glicorecettori mannosilati.

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Lectina, struttura

Lo scopo dello studio pubblicato su Nature, è stato quello di comprendere meglio i meccanismi molecolari che sono responsabili dell’adesione di L. rhamnosus GR-1 alle cellule dell’epitelio vaginale, della sua capacità immunoregolativa e dell’inibizione dei patogeni genitali. E, poiché sono presenti vari glicani sia sulla mucosa vaginale che sulla superficie dei microrganismi patogeni, si è cercato di capire se siano proprio le proteine lectina-simili a garantire l’adesione, la capacità immunoregolativa e di inibizione di L. rhamnosus GR-1. In particolare, è stata identificata e caratterizzata, sia dal punto di vista biochimico che genetico, una nuova proteina lectina-simile, la LGR1_Llp1, presente sulla superficie di L. rhamnosus. Questa proteina è responsabile dell’adesione tessuto-specifica all’epitelio vaginale ed ectocervicale, come dimostrato dall’incapacità di adesione del ceppo knock-out per la lectina. Questa capacità di LGR_Llp1 di legarsi preferenzialmente ai residui di zucchero sulle cellule dell’epitelio vaginale, potrebbe favorire la naturale ascensione e il passaggio di questo microrganismo dal tratto gastrointestinale all’epitelio vaginale. Inoltre, gli Autori hanno dimostrato che la proteina Llp1 è coinvolta nell’inibizione dei meccanismi molecolari responsabili della formazione di biofilm e dell’adesione di ceppi uropatogeni come E. coli. Al contrario, pare che la Llp1 aumenti la capacità dei lattobacilli di formare biofilm, suggerendo che tale proteina possa svolgere un ruolo nel mantenimento di un normale microbiota vaginale e sostenere il suo ripristino dopo un’infezione.

Fonte: Scientific Reports-Nature

Antonella Ligato

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