I cumuli batterici in vasi sanguigni sembrano facilitare la progressione della meningite

Il gruppo di Inserm piombo da Guillaume Duménil al Institut Pasteur, in collaborazione con parecchi gruppi dei fisici, ha disfatto una fase chiave nell'infezione dalla neisseria meningitidis, da un agente patogeno umano responsabile della meningite in infanti e dai giovani adulti. I cumuli batterici in vasi sanguigni sembrano facilitare la progressione della malattia. Anche se il trattamento è amministrato rapido, il tasso di mortalità dovuto le infezioni meningococciche rimane molto alto.

La meningite meningococcica umana (pagina in francese) è caratterizzata da una capitalizzazione batterica in vasi sanguigni, che completamente riempiono con i batteri. Ma i meccanismi che governano la formazione di questi cumuli e l'impatto del trattamento sono ancora sconosciuti. Un consorzio degli scienziati, intrigante da questa formazione di cumuli intravascolari, precisata per capire questa fase dell'infezione, particolarmente la sua base fisica di fondo. I loro risultati hanno rivelato che “i cumuli batterici costituiti dalla neisseria meningitidis si comportano inatteso come un liquido spesso, con una consistenza simile a quella di miele,„ spiega Guillaume Duménil, testa della patogenesi dell'unità vascolare di infezioni. “I batteri si moltiplicano rapido in vasi sanguigni, formanti i cumuli che si adattano gradualmente alla geometria complessa della rete vascolare, come un liquido corrente.„ La ricerca degli scienziati indica che la formazione di questi cumuli ed i loro beni viscosi sono vitali per la progressione dell'infezione. Un mutante batterico che forma il solido piuttosto che i cumuli liquidi è un considerevole svantaggiato in vasi sanguigni di colonizzazione.

Un liquido viscoso con i beni originali

La natura liquida spessa dei cumuli dipende da un fattore di virulenza conosciuto come tipo pili di IV. Questi filamenti lunghi, che hanno beni adesivi e dinamici, sono costantemente estendenti e ritiranti alla superficie batterica. I batteri usano il tipo pili di IV per trovare altri batteri, li ritirano dentro e temporaneamente stabiliscono il contatto. L'aggregazione quindi è basata su un trattamento intermittente dell'attrazione fra i batteri; in altre parole un'alternativa costante fra la presenza e l'assenza di attrazione. Nei termini fisici, questo trattamento intermittente di interazione dà ai cumuli i beni originali che precedentemente non erano stati descritti. Per esempio, i batteri dentro i cumuli esibiscono un di più alto livello di motilità che quello osservato nella diffusione dei batteri isolati. “Come pure migliorando la nostra comprensione di un'infezione umana letale, la nostra ricerca rivela un nuovo tipo di materia attiva - un cumulo batterico con una consistenza viscosa e del tipo di miele - basato sulle forze attraenti intermittenti fra i sui elementi,„ conclude Guillaume Duménil.

Questo studio pluridisciplinare era il risultato di collaborazione vicina fra un laboratorio che si specializzano nelle infezioni meningococciche (Guillaume Duménil, Institut Pasteur e Inserm) ed i fisici. Lavorando con i gruppi piombo da Nelly Henry (il CNRS, UPMC), Raphael Voituriez (il CNRS, UPMC) e Hugues Chaté (CEA, il CNRS, università di Parigi-Saclay), i ricercatori potevano combinare un approccio sperimentale quantitativo con ad un modello basato a fisica della materia attiva.

Sorgente: https://www.pasteur.fr/en/research-journal/news/meningococcal-infection-bacterial-aggregates-form-thick-honey-liquid-flows-through-blood-vessels