Il ‘nanomotion sensing’ per comprendere e
contrastare le infezioni batteriche La tecnica, messa a punto da un team del Cnr in collaborazione con gli atenei di Urbino e Parma, ha riguardato in particolare lo Staphylococcus aureus, un patogeno noto per la sua resistenza agli antibiotici, dui cui sono stati rilevati in tempo reale i nanomovimenti e l’attività metabolica. Lo studio, pubblicato su Scientific Reports, potrà aprire la strada a nuove strategie per combattere le infezioni batteriche
Uno
studio pionieristico del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) ha utilizzato
una tecnica all'avanguardia, il ‘nanomotion sensing’ per svelare in tempo reale
il comportamento dello Staphylococcus aureus, un patogeno noto per la
sua resistenza agli antibiotici. Il
team, coordinato dai ricercatori Giovanni Longo, Simone Dinarelli e Marco
Girasole del gruppo Biotech@ISM dell’Istituto di struttura della materia del
Cnr di Roma (Cnr-Ism) in collaborazione con colleghi dell’Istituto di biofisica
del Cnr di Pisa (Cnr-Ibf), del Dipartimento di Scienze biomolecolari
dell’Università di Urbino Carlo Bo e del Dipartimento di Medicina e Chirurgia
dell’Università di Parma, è stato in grado di rilevare, per la prima volta, il
nanomovimento del batterio, evidenziando la connessione tra la disponibilità di
ferro e l'attività metabolica del batterio. Lo
studio, pubblicato sulla rivista scientifica Scientific Reports,
prefigura nuove strade per combattere le infezioni batteriche: nello specifico,
il team si è concentrato su Staphylococcus aureus esaminando le
vibrazioni su scala nanometrica del metabolismo batterico in relazione alla
disponibilità di ferro. “Il ferro è micronutriente cruciale per la crescita dei
batteri e gioca un ruolo fondamentale in diversi processi fisiologici, tra cui
la motilità”, spiega Giovanni Longo (Cnr-Ism). Sono
stati studiati, in particolare, due ceppi di Staphylococcus aureus – uno
selvatico (wild type) e un mutante privo della capacità di produrre siderofori
(molecole essenziali per l'assunzione di ferro) – in presenza e assenza di
ferro. Utilizzando il ‘nanomotion sensing’, è stato possibile osservare
oscillazioni coordinate a frequenze ben definite che potrebbero riflettere il
comportamento specifico del batterio. Questi risultati sono stati confermati
anche attraverso saggi biochimici e fenotipici, seguendo la crescita dei
batteri nelle diverse condizioni con microscopia ottica e metodi di crescita
convenzionali (OD600). Le
oscillazioni osservate sono correlate direttamente alla disponibilità di ferro,
dimostrando come questo elemento influenzi la motilità e l'attività metabolica
del batterio: i ricercatori suggeriscono, pertanto, che il ferro, così centrale
per la crescita batterica, rappresenti un target promettente per lo sviluppo di
nuove terapie antibatteriche. "Questo
studio dimostra come il ‘nanomotion sensing’ possa essere un potente strumento
per analizzare le vibrazioni cellulari e per esplorare in dettaglio la
relazione tra l'omeostasi del ferro e il comportamento di Staphylococcus
aureus”, aggiunge Giovanni Longo. “Le oscillazioni osservate potrebbero
aprire la strada a strategie terapeutiche innovative, mirate a disabilitare i
batteri attraverso l'interruzione del loro metabolismo del ferro." Oltre
a fornire nuovi spunti per combattere Staphylococcus aureus, del quale è
nota la capacità di sviluppare resistenza a molti antibiotici, i risultati
suggeriscono che il controllo dell'omeostasi del ferro possa diventare una via
terapeutica strategica per il trattamento di infezioni batteriche, in
particolare quelle causate da ceppi resistenti. Roma,
19 dicembre 2025 |
