Patogeni: come eludono le nostre difese e le usano a proprio vantaggio

La fagocitosi (Fig.1) è probabilmente comparsa nelle più antiche cellule eucariotiche e, fin dai tempi più remoti, è stata utilizzata come difesa nei confronti di microrganismi patogeni. Non deve quindi stupire il fatto che durante il corso dell’evoluzione anche i batteri abbiano evoluto strategie atte ad eludere la fagocitosi e, anzi, a sfruttarla per i loro scopi.

Figura 1: Alcuni meccanismi di trasporto a livello della membrana

Anche se molti batteri patogeni vivono e proliferano nell’ambiente extracellulare dell’ospite, in molti casi il parassita penetra all’interno delle cellule, dove certamente può incontrare un ambiente favorevole e risulta relativamente al sicuro dalle difese immunitarie. Tra le strategie che un parassita può utilizzare per penetrare all’interno di una cellula, la via dell’endocitosi è una delle più utilizzate: è però essenziale riuscire ad eludere la digestione lisosomiale ed eventualmente fuoriuscire dal fagosoma per raggiungere il citosol.

Un esempio di elusione della digestione lisosomiale è dato da Mycobacterium tubercolosis (Fig. 2), l’agente eziologico della tubercolosi: questo microrganismo in genere penetra tramite inalazione nei polmoni, dove viene fagocitato dai macrofagi. Il micobatterio sopravvive e si moltiplica all’interno dei macrofagi grazie alla capacità di inibire la maturazione dell’endosoma precoce, che non  sarà in grado di acidificarsi e di evolvere in un endosoma tardivo.

Figura 2: Mycobacterium tuberculosis

In genere, individui per altri aspetti sani e ben alimentati sono in grado di confinare l’infezione in noduli circoscritti da una capsula fibrosa e di prevenire, quindi, la diffusione del microrganismo, che però può rimanere vitale per lungo tempo all’interno dei macrofagi. Invece, in individui debilitati da altre patologie, denutriti, o il cui sistema immunitario sia depresso come nel caso di soggetti affetti da sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS), l’infezione si può riattivare e diffondere a tutto il polmone o ad altri organi.

Un caso di fuoriuscita del patogeno dall’endosoma è quello di Trypanosoma cruzi (Fig. 3), il protozoo che provoca la malattia di Chagas, il quale resiste alle idrolasi lisosomiali e secerne una tossina che forma pori nella membrana dell’organulo, permettendo al parassita di fuoriuscirne. La malattia di Chagas è una grave patologia, diffusa dal sud degli Stati Uniti d’America fino a tutto l’America centro-meridionale e che, ad oggi, si stima colpisca circa 18 milioni di persone.

Figura 3: Trypanosoma cruzi

L’infezione è trasmessa attraverso la puntura di un insetto ematofago dei genere Rhodnius e Triatoma; provoca miocardiopatie, patologie del tratto digestivo (megaesofago e magacolon) e meningoencefaliti e può essere mortale o gravemente invalidante.

 

Salvatore Gemmellaro

 

Fonte: Biologia della cellula – Edizione a cura di Roberto Colombo ed Ettore Olmo – Edi-ermes

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 laureato in Scienze Biologiche, ed intendo dar del mio, in futuro, nel mondo della ricerca scientifica.

Informazioni su Salvatore Gemmellaro 90 Articoli
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 laureato in Scienze Biologiche, ed intendo dar del mio, in futuro, nel mondo della ricerca scientifica.

Commenta per primo

Rispondi