Il calamaro hawaiano e il complesso rapporto simbiotico con i batteri

Sono stati identificati due fattori in grado di controllare un gene chiave richiesto dai batteri luminescenti per uccidere le cellule batteriche. La scoperta, condotta dai ricercatori della Pennsylvania State University, fa luce sui meccanismi molecolari che consentono a diversi ceppi di batteri di competere e stabilire una simbiosi con il calamaro hawaiano. Di conseguenza, lo studio potrebbe far luce su come viene determinato il microbioma di un organismo ospite e come ciò può essere applicabile a microbiomi più complessi, come ad esempio quello dell’uomo.

La relazione ospite-simbionte tra calamaro e batteri è stata oggetto di un interessante studio

“Stiamo cercando di capire come i batteri interagiscono tra loro durante una simbiosi tra animali e microbi“, ha affermato Tim Miyashiro, professore di biochimica e biologia molecolare alla Penn State e leader del gruppo di ricerca. “In molte di queste simbiosi, la superficie del tessuto ospite diventa un ecosistema in cui le cellule di diverse specie e ceppi di batteri interagiscono e competono per le risorse. Sapevamo che alcuni di questi ceppi batterici avevano la capacità di attaccare e uccidere altri ceppi, ma non sapevamo come questo meccanismo fosse regolato geneticamente“.

Quando un calamaro hawaiano nasce, i batteri bioluminescenti dell’ambiente circostante iniziano a colonizzare piccoli spazi chiamati “cripte” all’interno dei tessuti del calamaro. I batteri trovano riparo e un ambiente ricco di nutrienti all’interno di queste cripte, dove producono un bagliore blu che i ricercatori ritengono sia utile a mimetizzare i calamari dai predatori durante le ore di buio. Alcuni ceppi di questo batterio, chiamato Vibrio fischeri, impiegano un meccanismo simile ad un ago noto come “sistema di secrezione di tipo VI” per iniettare tossine nelle cellule batteriche vicine e ucciderle.

I batteri “buoni” uccidono quelli presenti sui tessuti di questi animali e vi si stabiliscono

“Il sistema di tipo VI si trova in molti batteri diversi“, ha dichiarato Kirsten R. Guckes, ricercatore presso la Penn State. “Inizialmente si pensava che contribuisse principalmente alla virulenza dei batteri patogeni. Ad esempio, Vibrio cholerae e altri batteri che causano il colera, utilizzano questo sistema. Conoscere l’ambiente dell’ospite può stimolare il sistema di tipo VI, iniziando la simbiosi con il calamaro“, ha poi affermato Miyashiro.

“Quindi, sembra che il sistema sia importante per la creazione di simbiosi, indipendentemente dalla presenza di altri batteri concorrenti. Inoltre, possiamo applicare ciò che stiamo imparando in questa relazione ospite-simbionte, relativamente semplice, a microbiomi più complessi, come quelli trovati all’interno dell’intestino umano e addirittura sulla nostra pelle“, conclude Guckes.