È stato  scoperto che i batteri intestinali e le cellule umane, sebbene differenti in molti modi, hanno essenzialmente lo stesso linguaggio chimico, basato su molecole chiamate leganti.

C’è un rapporto simbiotico tra noi ed i trilioni di batteri che vivono nel nostro corpo, infatti noi li aiutiamo e loro ci aiutano. Risulta inoltre che parlano la stessa lingua.

La nuova ricerca della University of Rockefeller e della Scuola di Medicina Icahn di Mt. Sinai, pubblicata sulla rivista Nature, suggerisce che questo linguaggio comune, recentemente scoperto, può aprire la porta alla flora intestinale “ingegnerizzata” che può avere effetti terapeutici benefici sulla salute.

La scoperta

I ricercatori hanno scoperto che i batteri intestinali e le cellule umane, sebbene differenti in molti modi, hanno essenzialmente lo stesso linguaggio chimico, basato su molecole chiamate leganti.

Basandosi su questo, hanno sviluppato un metodo per costruire geneticamente i batteri in modo tale da produrre molecole che hanno il potenziale per trattare determinati disturbi alterando il metabolismo umano.

Lo studio sui topi: personificazione molecolare

In una prova di questo sistema sui topi, l‘introduzione di batteri modificati nell’intestino ha ridotto i livelli di glucosio nel sangue e ha portato altri cambiamenti metabolici in questi animali.

Il metodo coinvolge la relazione sotto chiave tra i leganti ed i recettori sulle membrane delle cellule umane per produrre effetti biologici specifici. In questo caso, le molecole derivate dai batteri stanno imitando i leganti umani che si legano a una classe di recettori noti come GPCR, recettori accoppiati a proteine G. 

I GPCR

“Molti dei GPCR sono implicati nelle malattie metaboliche e sono i più comuni obiettivi della terapia farmacologica” dice Brady. E aggiunge: “Sono presenti nel tratto gastrointestinale, dove si trovano anche i batteri intestinali”.

“Se stai per parlare con i batteri”, dice Brady, “andrai a parlare con loro proprio lì”.

Nel loro lavoro, Cohen e Brady hanno progettato batteri dell’intestino per produrre leganti specifici, amidi di N-acilici, che si legano con un recettore umano specifico, GPR 119, noto per essere coinvolto nella regolazione del glucosio e dell’appetito e precedentemente è stato un obiettivo terapeutico per il trattamento del diabete e dell’obesità.

I risultati

I leganti batterici che hanno creato si sono dimostrati essere quasi identici strutturalmente a quelli umani, dice Cohen, un assistente di gastroenterologia presso la Scuola di Medicina Icahn di Mt. Sinai.

Manipolazione del sistema

Tra i vantaggi di lavorare con i batteri, dice Cohen è che i loro geni sono più facili da manipolare rispetto ai geni umani e molto di loro è già conosciuto.

Le considerazioni

“Il più grande cambiamento di pensiero in questo campo negli ultimi 20 anni è che il nostro rapporto con questi batteri non è antagonista”, afferma. “Sono una parte della nostra fisiologia. Quello che facciamo è toccare il sistema nativo e manipolarlo a nostro vantaggio”.

Nel futuro

“Questo è un primo passo in quello che speriamo sia una interrogazione su più larga scala di ciò che le molecole derivate dai microbi possono fare”, dice Brady. Il suo piano è quello di ampliare e definire sistematicamente la chimica che viene utilizzata dai batteri nel nostro intestino per interagire con noi.

Fonti:

https://www.rockefeller.edu/news/20363-gut-bacteria-talk-human-cells-may-lead-new-treatments/

https://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature23874.html