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In che modo i batteri cancerogeni si impossessano del nostro stomaco?

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Un nuovo studio sui topi utilizza tecniche di imaging all'avanguardia per studiare come l'H. pylori, presente in circa la metà degli esseri umani sulla terra, sopravvive e prospera nello stomaco.

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I batteri intestinali sono uno dei temi più caldi della scienza medica di oggi.

Come gli scienziati aggiungono alla lista sorprendentemente lunga di condizioni che possono coinvolgere i batteri, capire meglio di come superano sia i farmaci che il nostro sistema immunitario è diventato sempre più importante.

Un batterio che ha un'incredibile capacità di colonizzare gli esseri umani è Helicobacter pylori. Infatti, si stima che viva nello stomaco di circa la metà di tutti gli esseri umani.

Tende prima ad entrare negli esseri umani quando siamo giovani e poi rimane in situ per gran parte della vita di un individuo.

Nella maggior parte delle persone, il batterio sembra non fare alcun danno; tuttavia, in alcuni casi, l'H. pylori può portare al cancro gastrico e alle ulcere peptiche. Un autore scrive:

"Circa il 75% del carico globale di cancro gastrico e il 5,5% dei tumori maligni nel mondo sono attribuibili all'infiammazione e alle lesioni indotte da H. pylori"

I segreti di H. pylori

Nonostante la prevalenza e le ramificazioni dell'infezione da H. pylori, capire come si comporta il batterio nei nostri stomaci si è dimostrato difficile.

Ricercatori, molti della Stanford University School of Medicine, in California, hanno recentemente condotto una serie di studi per capire come H. pylori rimane nello stomaco con tanto successo. Gli scienziati sperano anche di fornire indizi su come questi batteri potrebbero essere spostati.

Utilizzando strumenti di visualizzazione all'avanguardia, gli scienziati hanno identificato il nascondiglio di H. pylori. Hanno pubblicato di recente i loro risultati sulla rivista PLOS Biology.

H. pylori sono altamente specializzati nel colonizzare lo stomaco, che è un luogo particolarmente inospitale per vivere - è essenzialmente una vasca di acido cloridrico. Ciononostante, i batteri prosperano e possono mantenere la loro posizione per decenni.

A parte l'intensa chimica dello stomaco, le sue cellule vengono sostituite rapidamente, rendendo ancora più difficile mantenere un punto d'appoggio nello stomaco.

Gli antibiotici possono uccidere H.pylori ma, comunemente, non sradicano completamente i batteri e la popolazione ricresce presto. L'autore senior Dr. Manuel Amieva spiega che "Il ceppo che riemerge è invariabilmente lo stesso di quello che si pensava fosse stato sradicato"

Questo significa che H. pylori ha un nascondiglio, da qualche parte, fuori pericolo, che i batteri possono rigenerarsi in sicurezza. Gli autori del recente articolo volevano scoprire questo nascondiglio.

Come si nasconde H. pylori

H. pylori hanno flagella di filatura, che sono lunghe strutture a frusta che permettono ai batteri di muoversi attraverso il loro ambiente. Gli scienziati ritengono che il batterio usi questo motore in miniatura a bordo per scavare un tunnel nello strato di muco dello stomaco.

Lo strato di muco protegge il rivestimento dello stomaco e, pertanto, potrebbe offrire al batterio anche una certa protezione.

Gli scienziati hanno scoperto che questa tattica gioca certamente un ruolo, ma hanno anche scoperto un altro modo in cui i batteri si proteggono da soli.

Per indagare, i ricercatori hanno infettato topi con due ceppi di H. pylori; uno è stato geneticamente modificato per emettere luce verde fluorescente, l'altro ha prodotto luce rossa fluorescente. Hanno anche usato una tecnica chiamata CLARITY, che ha permesso agli scienziati di "muoversi" attraverso tessuti intatti e sviluppare un'immagine in 3D di dove i batteri si sono insediati nello stomaco dei topi.

Ricerche precedenti dello stesso gruppo hanno dimostrato che H. pylori si nascondono nelle ghiandole gastriche, che sono minuscole buche nella parete dello stomaco.

Se un batterio particolarmente resistente si trasforma in una di queste buche e si moltiplica, diventa incredibilmente difficile da rimuovere. Gli scienziati non hanno potuto identificare esattamente il motivo per cui dovrebbero diventare così radicati, ma credono che potrebbe essere perché ogni ghiandola ha un solo ingresso, il cui diametro è solo circa quattro volte più largo di H. pylori.

Mappatura dello spread

La nuova ricerca ha studiato il modo in cui H. pylori si diffonde una volta che è arrivato in un animale. Gli scienziati si aspettavano che i due ceppi di batteri (che erano identici a parte la loro colorazione) si mescolassero e diventassero una popolazione mista di entrambi i colori.

Tuttavia, hanno scoperto che una volta che un batterio - rosso o verde - aveva aperto un negozio in una ghiandola gastrica, ha ridotto la capacità degli altri batteri di entrare. Così, anche se questi batteri erano tutti dello stesso ceppo della stessa specie, i ricercatori hanno deciso che avrebbero superato la loro stessa specie.

Una volta che un batterio rosso o verde aveva colonizzato una ghiandola e replicato, avrebbero assunto posizioni nelle ghiandole vicine; questo ha creato un patchwork di rosso e verde attraverso il rivestimento dello stomaco del topo.

Non è ancora chiaro come ogni batterio prenda il controllo di un pozzo e lo rivendichi come proprio. Tuttavia, in uno dei loro esperimenti, gli scienziati hanno usato batteri che erano stati progettati per non avere il macchinario chimico sensoriale che usano per navigare; questi batteri non potevano creare colonie esclusive di sole colonie rosse o verdi.

Nel recente passato, i probiotici sono stati usati per eliminare i cosiddetti batteri cattivi, ma, come spiega la dottoressa Amieva: "Non basta trovare un buon ceppo probiotico in grado di sopravvivere nell'organo in cui si vuole che viva. "Hai bisogno di creare spazio per esso."

Per esempio, la dottoressa Amieva suggerisce un approccio: Tentare i batteri dai loro nascondigli, poi sostituirli con un batterio meno virulento.

Questo studio fornisce un quadro più chiaro di come H. pylori si deposita nello stomaco. Speriamo che in futuro queste informazioni possano aiutarci a trovare un modo per rimuoverle.