L’evoluzione avviene in ogni momento, e grazie agli studi genomici gli scienziati possono studiarla più in dettaglio, ma osservarla mentre avviene è molto difficile, data la scala temporale su cui solitamente agisce. Un team di scienziati è riuscito a “filmare” il processo evolutivo della resistenza agli antibiotici mentre si compie, fotografando i movimenti dei batteri mentre reagiscono all’antibiotico e sviluppano la resistenza.
I ricercatori della Harvard Medical School e dell’Israel Institute of Technology, ispirandosi alla pubblicità del film Contagion (2011), hanno allestito un esperimento del tutto particolare, recentemente pubblicato sulla nota rivista Science. Il microbiologo Baym e colleghi hanno realizzato una piastra Petri versione extralarge per la crescita di Escherichia coli: 120 cm per 60 cm, capace di contenere ben 14 litri di terreno agarizzato, chiamata MEGA (Microbial Evolution and Growth Arena).
La piastra è stata suddivisa in 9 sezioni: nelle due più esterne si trovava solo del normale terreno di coltura, ma spostandosi verso il centro si avevano dosi crescenti di due antibiotici (trimethoprim o ciprofloxacina), con una concentrazione pari a circa 1000 volte rispetto a quella presente ai bordi. I ricercatori hanno poi filmato per una decina di giorni i movimenti dei batteri, scattando immagini a brevi intervalli, poi montate in un unico video.
Ad ogni concentrazione di antibiotico, alcuni batteri si adattavano e sopravvivevano, accumulando via via una serie di successive mutazioni, esattamente come previsto. I discendenti di questi batteri resistenti migravano poi verso le aree dove erano presenti concentrazione più alte di antibiotico, arrivando fino al centro dove era presente quella massima. Grazie a MEGA i ricercatori hanno anche fatto un’osservazione inaspettata sull’evoluzione: il fronte, infatti, non era necessariamente portato avanti dai batteri più adatti presenti nella piastra. Mutanti molto resistenti all’antibiotico erano presenti anche in seconda fila, e se posizionati lungo il fronte riuscivano a sopravvivere meglio alle dosi più alte di antibiotico rispetto a quelli della prima fila, con cui competevano per le risorse nutritive. Nuovi indizi, quindi, sullo sviluppo della resistenza ai farmaci.
E adesso tutti davanti allo schermo!
Maria Laura Luprano
Fonti:
- M. Baym et al. Spatiotemporal microbial evolution on antibiotic landscapes. Science. Vol. 353, September 9, 2016.
- www.focus.it
