Alla ricerca di nuove strategie per proteggerci dalle infezioni, Katharina Ribbeck, professoressa di Ingegneria dei tessuti al MIT, e suoi assistenti si sono lasciati ispirare dalla funzione protettiva del muco naturalmente prodotto dal nostro corpo. Lo scopo della loro ricerca, presentata al meeting annuale dell’American Society for Biochemistry and Molecular Biology tenutasi a Chicago, è di ingegnerizzare un muco-sintetico che – imitando il comportamento di quello naturale – agisca come una barriera contro gli agenti patogeni, soprattutto quelli resistenti agli antibiotici. Lo studio potrebbe aiutare in futuro anche a combattere le carie dentali, per esempio.
I tessuti “umidi” all’interno del nostro corpo (la cavità orale, il tratto respiratorio e quello gastrointestinale, ad esempio) sono rivestiti da uno strato di muco protettivo che costituisce l’habitat del nostro microbiota. La componente primaria del muco è costituita dalle mucine, proteine polimeriche che si aggregano dando al muco una consistenza gelatinosa e influenzando il movimento dei microbi e la formazione e la struttura delle colonie batteriche. In assenza di muco, infatti, i batteri tenderebbero a formare colonie sulla superficie delle pareti e lì a moltiplicarsi ulteriormente; la consistenza gelatinosa del muco invece altera le capacità di movimento dei batteri e ne favorisce la dispersione. In questo modo i batteri, isolati, non riescono ad aggregarsi e a proliferare.
La Ribbeck e i suoi colleghi si sono concentrati sulle mucine salivari chiamate MUC5B e sul modo in cui la loro presenza influisca sulla competizione di due specie batteriche: Streptococcus mutans, responsabile di carie dentarie e Streptococcus sanguinis, innocuo. Inoculate in campioni di saliva, le popolazioni delle due specie restano sempre in equilibrio, senza che una predomini rispetto all’altra. Al contrario in campioni di muco senza MUC5B la crescita di S. mutans è molto più rapida, al punto che dopo poche ore questo tipo di streptococchi riesce a sopraffare l’altra specie.
Gli scienziati hanno ripetuto i loro esperimenti sugli streptococchi sostituendo la saliva con muco-sintetico da loro ingegnerizzato ottenendo risultati analoghi: anche le mucine artificiali riescono a mantenere in equilibrio le due popolazioni batteriche, impedendo che quella dominante (lo Streptococcus mutans) diventi patogena. Questi risultati potrebbero trovare applicazioni nella prevenzione delle carie. Nel frattempo, il team americano continua a studiare il ruolo delle mucine di altre regioni del corpo, alla ricerca di nuove strategie per difenderci da altri batteri.
Riferimenti: American Society for Biochemistry and Molecular Biology
