Risultati dell'analisi dell'associazione dell'intero genoma sul set di dati combinato. a) Numero di unitig che superano la soglia del valore p di correzione del test multiplo per ciascun fenotipo target. b) Numero di geni con unitig significativamente associati mappati ad essi per ciascun fenotipo target. c) plot Manhattan per unitigs testati mappatura su E. coli IAI39 per ciascun fenotipo target; la linea tratteggiata rossa indica la soglia del valore p utilizzata per chiamare le associazioni significative. d) Grafici di Manhattan ingranditi per il tratto urinario. I geni annotati con un nome di gene in E. coli IAI39 e con le unità associate sono indicati nel terzo sottopannello. Credito:PLOS Genetica (2022). DOI:10.1371/journal.pgen.1010112
Il batterio Escherichia coli si trova nell'intestino umano e altrove. Lì è innocuo, ma in determinate condizioni può diventare un agente patogeno. Può causare infezioni alla vescica o addirittura sepsi. Un team di ricercatori guidato dal professor Marco Galardini di RESIST presso TWINCORE, insieme ai colleghi della facoltà di medicina dell'Università di Parigi, ha ora indagato se alcuni geni del batterio sono associati alla gravità delle malattie causate. Ora hanno pubblicato le loro scoperte sulla rivista PLOS Genetics .
Escherichia coli, spesso abbreviato in E. coli, fa parte della flora intestinale umana. Come cosiddetto commensale, normalmente non causa alcun danno lì. Tuttavia, può diventare un agente patogeno nell'intestino e in altri organi. Nel tratto urogenitale, ad esempio, E. coli provoca infezioni alla vescica e nel flusso sanguigno può causare sepsi. L'avvelenamento del sangue è una temuta conseguenza delle infezioni batteriche e può anche essere fatale nel 10-30% dei casi. Finora, non era possibile prevedere quanto grave sarebbe stata un'infezione del genere in base alla composizione genetica dell'agente patogeno.
I ricercatori della TWINCORE di Hannover hanno ora analizzato se alcune varianti genetiche di E. coli sono associate a un decorso più grave. "Abbiamo condotto un cosiddetto studio di associazione genome-wide", afferma Marco Galardini, capo del gruppo di ricerca RESIST Systems Biology of Microbial Communities. "Per questo, abbiamo sequenziato campioni batterici da due ampi studi sui pazienti e li abbiamo correlati con il decorso dell'infezione". Nell'analisi sono state incluse anche caratteristiche come età, sesso o precedenti malattie note.
Il team di Galardini non è stato in grado di identificare i geni che determinano la gravità della malattia. Tuttavia, hanno fatto un'altra scoperta interessante:"Una certa cassetta del gene era chiaramente associata a infezioni iniziate nel tratto urinario", afferma Galardini. Da ciò si può derivare una strategia per evitare malattie potenzialmente letali. "In futuro, si potrebbero sequenziare i patogeni in caso di infezione della vescica e quindi decidere se il trattamento farmacologico debba essere modificato a scopo precauzionale", afferma Galardini.
Il fatto che i ricercatori non siano stati in grado di provare una connessione tra il genoma dei batteri e il decorso della malattia non significa necessariamente che non ce ne sia. "Potrebbe anche essere che il numero di campioni che abbiamo studiato fosse troppo piccolo", afferma Galardini. "Una simulazione ha mostrato che sarebbe necessario dieci volte il numero di campioni per rilevare o escludere il collegamento con maggiore sicurezza."
Ecco perché Galardini ei suoi partner di cooperazione francesi stanno preparando uno studio di follow-up più ampio. Hanno già presentato domanda per i finanziamenti necessari.
