Quando batteri come la salmonella infettano e fanno ammalare le persone, dirottano le proteine ​​cellulari di una persona per sviluppare una difesa contro una risposta immunitaria. Capire come funziona e sviluppare metodi per difendersi da questi batteri è difficile perché gli scienziati non sono stati in grado di monitorare le centinaia di proteine ​​coinvolte in tempo reale.

Ora, W. Andy Tao, un professore di biochimica della Purdue University, e colleghi della Purdue e della Fudan University in Cina, hanno sviluppato un metodo chimico:profilo di interazione temporale ospite e patogeno, o HAPTIP—per etichettare un batterio vivente e seguirlo mentre invade una cellula ospite. Le loro scoperte, pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie , può aiutare a migliorare la comprensione delle infezioni batteriche e portare allo sviluppo di nuovi farmaci.

"L'interazione tra cellule ospiti e agenti patogeni è altamente dinamica e complessa con molte domande a cui rispondere. È estremamente prezioso fornire un quadro dinamico di tali interazioni durante il processo di infezione, " scrivono gli autori. "È ipotizzabile che la strategia generale di HAPTIP possa essere applicabile a molti batteri o virus, contribuendo così alla scoperta e alla comprensione delle interazioni ospite-patogeno in più sistemi di infezione".

I batteri della Salmonella respingono le difese immunitarie di una cellula creando una tasca all'interno della cellula, chiamato vacuolo contenente Salmonella, in cui nascondersi. Il batterio dirotta e utilizza centinaia di proteine ​​della cellula per farlo, rendendo l'identificazione di quelle proteine ​​la chiave per contrastare i batteri.

Il metodo HAPTIP prevede l'etichettatura dei batteri della salmonella con un gruppo diazirina, un gruppo chimico che crea legami covalenti tra le proteine ​​della Salmonella e le proteine ​​della cellula ospite quando una luce ultravioletta viene irradiata sulla cellula. Una sonda chimica arricchisce tutte le proteine ​​reticolate e le isola dagli altri estratti cellulari. Gli scienziati possono quindi utilizzare la spettrometria di massa per identificare le proteine.

Uno dei punti di forza del metodo è che può funzionare in qualsiasi momento dopo che la salmonella è stata introdotta nella cellula sana. Nelle loro scoperte, gli scienziati hanno testato il metodo a 15 minuti, un'ora e sei ore dopo che la salmonella ha infettato una cellula e ha identificato più di 400 proteine ​​che interagiscono con i batteri della salmonella.

"Puoi progettare qualsiasi momento in base a quando scegli di far brillare la luce UV sulle celle, " ha detto Tao. "Osservando quali proteine ​​interagiscono con i batteri in quei diversi momenti, possiamo determinare il metodo che i batteri stanno usando per dirottare la cellula, che cambierà con il passare del tempo."

Lo sviluppo di strategie per trattare le malattie di origine alimentare che derivano da batteri come la salmonella e l'E. coli potrebbe avere un impatto significativo a livello globale. L'Organizzazione Mondiale della Sanità stima che ci siano 600 milioni di casi globali di malattie di origine alimentare ogni anno con 420, 000 morti.