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Notiziario Marketpress di
Giovedì 31 Maggio 2012 |
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DECODIFICATA STRUTTURA DELL´AGO PER INIEZIONI DEI BATTERI
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Bruxelles, 31 maggio 2012 - Scienziati in Germania e Stati Uniti hanno decodificato la struttura degli aghi per iniezioni dei batteri con una risoluzione a livello atomico. Presentati nella rivista Nature, i risultati dello studio potrebbero aiutare i ricercatori a creare farmaci su misura e a sviluppare strategie che prevengono in modo specifico il processo di infezione. Le malattie scatenate da batteri sono pericolose poiché l´ospite è infettato mediante un apparato di iniezione. Lo studio è stato in parte finanziato dal progetto Bio-nmr ("Nuclear magnetic resonance (Nmr) for structural biology"), che ha garantito quasi 9 milioni di euro nell´ambito del tema "Infrastrutture di ricerca" del Settimo programma quadro (7° Pq) dell´Ue. Guidati dall´Istituto Max Planck per la chimica biofisica in Germania, i ricercatori affermano che i batteri rilasciano agenti molecolari nella loro cellula ospite mediante strutture simili ad aghi. In questo modo, essi riescono a evitare la risposta immunitaria. Mediante il loro lavoro, essi hanno decifrato la struttura di questo ago, scoprendo che centinaia di piccoli aghi cavi escono dalla membrana batterica, rendendola uno strumento pericoloso responsabile diretto della pericolosità di malattie come peste o colera. I minuscoli aghi, che funzionano assieme a una base che si trova all´interno della membrane, sono composti da ciò che gli esperti chiamano il sistema di secrezione di tipo Iii, che è un dispositivo di iniezione mediante cui gli agenti patogeni introducono agenti molecolari nella loro cellula ospite. Secondo i ricercatori, queste sostanze poi influiscono sui processi metabolici essenziali e paralizzano le difese immunitarie delle cellule infettate. Il risultato finale è? La morte, poiché gli agenti patogeni si fanno strada attraverso tutto l´organismo, riuscendo a evitare qualsiasi cosa tenti di fermarli. Finora i ricercatori sono riusciti solo a prescrivere un trattamento in grado di combattere l´infezione. Ma esistono dei ceppi batterici che sono in grado di sviluppare una resistenza agli antibiotici. Quindi il mondo della ricerca deve sviluppare dei trattamenti farmacologici più specifici. Nessuno era riuscito a fornire dettagli sulla struttura specifica degli aghi lunghi tra 60 e 80 nanometri e larghi circa 8 nanometri. Gli strumenti convenzionali, come la cristallografia a raggi X o i microscopi elettronici, hanno fallito o hanno prodotto strutture modello sbagliate. L´ago, poiché non è cristallizzabile ed è insolubile, ha resistito a tutti i tentativi di decodificare la sua struttura atomica. Ecco entrare allora in scena questo team di ricerca che ha unito la produzione dell´ago in laboratorio con spettroscopia Nmr allo stato solido, microscopi elettronici e modellazione al computer. Essi hanno decodificato la struttura dell´ago atomo ad atomo e hanno immaginato la sua architettura molecolare per la prima volta nel campo degli angstrom. Gli esperti dicono che questa è una risoluzione pari a meno di un decimo di milionesimo di millimetro. "Noi abbiamo fatto grandi passi in avanti sia per quanto riguarda la produzione di campioni, che nella spettroscopia Nmr allo stato solido," ha detto l´autore principale Adam Lange del Dipartimento di biologia strutturale basata su Nmr, Istituto Max Planck per la chimica biofisica. "Infine, noi siamo anche riusciti a usare uno degli spettrometri Nmr allo stato solido attualmente più potenti nel Dipartimento di biologia strutturale basata su Nmr di Christian Griesinger presso il nostro istituto." Il campo magnetico di questo spettrometro da 850 megahertz, con 20 tesla, è circa 400.000 volte più forte di quello della Terra. "Noi siamo rimasti sorpresi nel vedere come sono costruiti gli aghi," ha detto il dott. Lange. I loro risultati mostrano somiglianze all´interno degli aghi ma differenze sulla superficie. Questa differenza potrebbe essere ciò che i batteri usano per evitare il riconoscimento immunitario da parte dell´ospite. I cambiamenti sulla superficie degli aghi sconvolgono il sistema immunitario dell´ospite, poiché quest´ultimo non può riconoscere l´agente patogeno. Il loro lavoro potrebbe aiutare i ricercatori a bloccare il sistema a siringa e tenere sotto controllo i batteri. "Grazie alla nostra nuova tecnica, noi possiamo produrre grandi quantità di aghi in laboratorio," ha detto Stefan Becker, anche lui del Dipartimento di biologia strutturale basata su Nmr, Istituto Max Planck per la chimica biofisica, uno degli autori dello studio. "Il nostro obbiettivo è ora quello di sviluppare un metodo con elevata capacità produttiva. Questo ci permetterà di cercare nuovi agenti che ostacolano la formazione dell´ago." Allo studio hanno contribuito esperti dell´Istituto Max Planck per la biologia infettiva in Germania e dell´Università di Washington negli Stati Uniti. Per maggiori informazioni, visitare: Istituto Max Planck per la chimica biofisica: http://www.Mpibpc.mpg.de/english/start/index.php Nature: http://www.Nature.com/ |
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