I microbiologi in Corea del Sud riferiscono questa settimana in mBio che il batterio Chromobacterium piscinae produce cianuro quando viene attaccato da Bdellovibrio batteriovorus HD100 , un predatore microbico trovato nei fiumi e nel suolo che ingerisce la sua preda dall'interno verso l'esterno. I ricercatori hanno scoperto che la preda produceva livelli di cianuro abbastanza alti da inibire, ma non uccidere, il B. batteriovorus HD100 .

Gli esperimenti hanno dimostrato che C. piscinae prodotto il cianuro protettivo in un brodo ricco di sostanze nutritive. In un mezzo privo di sostanze nutritive, non produceva il cianuro e veniva consumato. I ricercatori sospettano che i batteri utilizzino probabilmente qualche ingrediente nel brodo per produrre il cianuro. Questa osservazione implica che le difese di un batterio possono dipendere dalla posizione - e, più generalmente, che i batteri possono ospitare meccanismi protettivi che vengono attivati ​​in alcuni ambienti, ma non negli altri.

Lo studio di tali meccanismi può portare gli scienziati a comprendere meglio come alcuni batteri patogeni si proteggono dagli antibiotici, afferma il microbiologo e leader dello studio Robert Mitchell. Il suo laboratorio presso l'Ulsan National Institute of Science and Technology, in Corea del Sud, si concentra sulla comprensione di come le prede microbiche si proteggono dai predatori. Stanno studiando come piacciono i predatori batterici B. batteriovorus HD100 potrebbero essere ottimizzati come "antibiotici viventi" in grado di colpire i patogeni batterici.

Lo studio suggerisce che i microbi potrebbero avere mezzi per resistere alla predazione che si manifestano solo in determinati ambienti. "La resistenza può essere presente, ma non la troviamo perché non la cerchiamo nelle giuste condizioni, " dice. "Questo studio è una specie di avvertimento. Per capire come i germi possono resistere al trattamento, dobbiamo guardare alle condizioni reali nell'host".

Le nuove scoperte in mBio allinearsi con il lavoro pubblicato all'inizio di quest'anno dal gruppo di Mitchell, che ha identificato composti nel sangue umano che inibiscono la predazione di ceppi batterici infettivi - come E. coli e Salmonella enterica - di B. batteriovorus HD100 .

Quando i ricercatori hanno cercato indizi su come C. piscinae resiste alla predazione, Mitchell dice che non si aspettavano di trovare il cianuro. La loro indagine iniziò quando, in esperimenti precedenti, hanno notato che il batterio è sopravvissuto agli attacchi in terreni ricchi di sostanze nutritive. In un ambiente povero di nutrienti, però, il predatore ha mangiato la preda.

Il loro primo sospettato era violacein, un metabolita prodotto da C. piscinae che è strutturalmente simile a un composto che avevano precedentemente collegato all'inibizione predatoria. Però, gli esperimenti hanno mostrato che non era responsabile.

"Abbiamo dovuto setacciare la letteratura per trovare qualcos'altro che non sapevamo, "dice Mitchell.

In definitiva, uno dei suoi studenti ha identificato il cianuro come il colpevole. I ricercatori hanno verificato che C. piscinae prodotto grandi quantità di cianuro quando coltivato in brodo ricco di sostanze nutritive, e che quelli coltivati ​​in HEPES, un tampone povero di nutrienti, non l'ho fatto. Ulteriori esperimenti hanno confermato che il cianuro inibisce la B. batteriovorus HD100 . Il cianuro non ha avvelenato il C. piscinae . "Alcuni dei dati del nostro studio suggeriscono che i batteri della preda possono degradarlo, "dice Mitchell.

Il gruppo ora prevede di esaminare come altri batteri predatori rispondono al cianuro, così come altri fattori che possono potenzialmente inibire o avere un impatto negativo sull'attività predatoria nei microbi.