Quorum quenching: l’inibizione del quorum sensing

Le due patologie che rappresentano la primaria competenza clinica dell’odontoiatra sono la carie e la malattia parodontale. Esse sono accomunate dal fatto di essere condizioni a carattere multifattoriale che vanno a colpire un substrato favorevole in un soggetto predisposto. Uno degli aspetti fondamentali del complesso multifattoriale delle due patologie è rappresentato dal ruolo del microbiota: all’interno del cavo orale – che di per sé ospita fisiologicamente un ecosistema molto articolato – non si assiste alla progressione classica della malattia da microrganismo patogeno, ma si osserva qualcosa di maggiormente complesso. Alcune specie microbiche orali, infatti, hanno la capacità di organizzarsi in un biofilm, ovvero una struttura in cui le diverse specie si stratificano in base ai rispettivi bisogni e meccanismi metabolici, trovando protezione all’interno di una matrice da essi stessi prodotta.

La placca dentale costituisce un modello per una formazione che interessa diversi spazi corporei e numerosi processi biologici. Il fatto che la formazione del biofilm risponda a una sequenza ordinata di fasi, in cui alcune specie batteriche fanno da apripista alle altre, suggerisce la presenza di precisi meccanismi di coordinamento. In effetti, è stato dimostrato il fatto che i batteri siano in grado di comunicare attraverso una segnalazione di tipo chimico, in grado di regolare l’espressione genica in base alla numerosità e alle esigenze di popolazione. Questo processo, denominato quorum sensing, sovraintende anche ad alcuni meccanismi di patogenicità e virulenza. Sono stati in realtà classificati almeno 3 modelli di quorum sensing, uno proprio dei batteri gram-negativi (LuxI/LuxR), uno dei gram-positivi (AHL) e uno comune a entrambe le classi (Al-2). A quest’ultimo meccanismo di autoinduzione sembrano rispondere alcuni parodontopatogeni fondamentali (Fusobacterium, Prevotella e P. gingivalis).

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Un’efficace rimozione meccanica della placca costituisce ad oggi una misura preventiva e terapeutica di fondamentale importanza, alla poltrona e ancora di più nell’igiene domiciliare.

Dall’altra parte, comprendere i meccanismi di formazione e di mantenimento del film batterico induce a percorrere anche una via di tipo biochimico-farmacologico, nella fattispecie attraverso l’inibizione del quorum sensing. Tale metodica, detta quorum quenching, raccoglie in realtà diverse metodiche, tra cui la degradazione enzimatica delle molecole segnale e l’arresto della formazione o della ricezione del segnale chimico. Ciò è attuabile con l’uso di inibitori enzimatici diretti oppure di molecole in grado di competere con i messaggeri chimici, mimandoli.

Se in passato venivano studiate molecole in grado di disgregare direttamente il biofilm – è il caso ad esempio dell’N-acetilcisteina, mucolitico di uso comune – oggi la ricerca si sta orientando maggiormente sul blocco di raffinati meccanismi biochimici e ha già individuato una serie ampia di molecole promettenti.

Video updated by Shomu’s Biology

 

Quorum quenching: l’inibizione del quorum sensing - Ultima modifica: 2017-03-14T07:26:03+00:00 da redazione

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