I ricercatori del Biomedicine Discovery Institute (BDI) della Monash University hanno creato la prima struttura ad alta risoluzione raffigurante una parte cruciale del "superbatterio" Pseudomonas aeruginosa, classificato dall'OMS come il più alto livello di minaccia per la salute umana. L'immagine identifica la "nanomacchina" utilizzata dai batteri altamente virulenti per secernere tossine, indicando la strada per la progettazione di farmaci mirati a questo.

P. aeruginosa è uno dei numerosi batteri che sviluppano un'allarmante resistenza a più farmaci, sollevando preoccupazioni in tutto il mondo sulla comparsa di organismi pan-resistenti.

La sua virulenza è dovuta in gran parte alla capacità dei batteri di secernere una serie di tossine ed enzimi che infettano l'ambiente ospite.

In un articolo pubblicato questa settimana sulla rivista online mBio , I ricercatori BDI hanno studiato una nanomacchina proteica sulla superficie delle cellule batteriche responsabili della secrezione di queste tossine. La nanomacchina, chiamato sistema di secrezione di tipo II, è responsabile della secrezione del fattore di virulenza più tossico di P. aureginosa, Esotossina A.

"Questa è la prima volta che vediamo come Pseudomonas aeruginosa secerne questa importante tossina, " ha detto il primo autore, il dottor Iain Hay.

"Questo tipo di primo sguardo è entusiasmante e ci dice che il prossimo passo della progettazione di farmaci potrebbe essere fattibile, " Egli ha detto.

"Se conosci la struttura di questo poro nella membrana batterica che sta pompando le tossine che sono importanti per la virulenza, potresti progettare un "tappo" molecolare per tapparlo."

Tale farmaco potrebbe potenzialmente ridurre la virulenza bloccando la secrezione di tossine mentre altri farmaci hanno lavorato per eliminare l'infezione stessa, ha detto il dottor Hay.

I ricercatori, guidato dal professor Trevor Lithgow di Monash BDI, ha utilizzato la microscopia elettronica all'avanguardia con sede presso il Ramaciotti Center for Cryo-Electron Microscopy (Monash University) per visualizzare il poro della nanomacchina. Hanno usato decine di migliaia di immagini create dal raggio del microscopio per ricostruire una mappa 3D a risoluzione quasi atomica del poro di 14 nanometri. Un nanometro è un milionesimo di millimetro.

"Il microscopio Titan Krios a Monash ci ha permesso di vedere importanti dettagli molecolari di questa nanomacchina che si sono rivelati sfuggenti per decenni, " ha detto il dottor Hay.

La metodologia sviluppata dai ricercatori sarebbe applicabile ad altre nanomacchine di superficie di batteri correlati, Egli ha detto.