Lo stress lo innesca.
Quando gli antibiotici colpiscono un microbo, i vicini si lasciano prendere dal panico. Ma non nel modo che ci aspettavamo. Non si limitano ad accovacciarsi. Si allungano. Condividono le proteine.
Sembra folle, lo so. Abbiamo sempre saputo che i batteri commerciano il DNA. Il trasferimento genico orizzontale è un punto fermo della microbiologia. Sappiamo che trasmettono i geni della resistenza come regalini di festa. Ma gli scienziati sospettano da tempo che esista uno strato più scuro e complesso. Forse commerciano anche proteine funzionali. Si pensava che minuscole bolle fluide chiamate vescicole fossero i camion delle consegne. Membrane grasse, carico proteico, zip sparita.
Ma la prova?
Non c’era.
“[Se si guarda indietro], non c’erano prove”, dice Christophe. Herman, microbiologo del Baylor College of Medicine. Finora. Lui e il suo team hanno appena pubblicato un articolo su Science che finalmente coglie l’accaduto. Vivere. Su nastro, per così dire.
La trappola
Herman e i suoi colleghi hanno teso una trappola. Semplice. Elegante. Hanno utilizzato due popolazioni di E. coli.
Innanzitutto i destinatari. Questi poveri bastardi portavano un gene rotto. Invertito, inutile, silenzioso. Senza una versione funzionale di questo gene specifico, non potrebbero elaborare il galattosio, uno zucchero semplice. Essenzialmente stavano morendo di fame per quella specifica fonte di energia.
Poi i donatori. Questi ragazzi avevano un’arma: la Cre ricombinasi. Una proteina in grado di riparare i geni invertiti. Funziona come un paio di forbici e nastro adesivo. Taglia e incolla il gene in modo che funzioni. Se una cellula ricevente ricevesse questa proteina Cre, potrebbe riattivare il gene. Modalità festa abilitata.
Ecco il problema. Il trasferimento del DNA non risolverebbe il problema in questo caso. I riceventi avevano bisogno della proteina vera e propria per risolvere il problema immediato. Dovevano ricevere fisicamente la ricombinasi Cre da un donatore.
L’esperimento sembrava destinato al fallimento. O noia.
“[Herman] è andato in vacanza. Ero in laboratorio. Non credo che ci aspettassimo nulla”, ricorda l’autrice principale Alice Wen.
Osservarono le piastre di Petri. Passarono i giorni. Poi. Lentamente, faticosamente, apparve il segnale. I batteri hanno condiviso. La proteina Cre si è spostata. I riceventi hanno mangiato il galattosio. Lo scambio è avvenuto.
Tuttavia era terribilmente lento. Un rivolo, non un diluvio.
Finché la pressione non aumentò.
L’effetto antibiotico
Aggiungi antibiotici al mix.
Guarda la reazione.
La velocità di trasferimento è salita alle stelle. Per un fattore di quattromila. Non si tratta di una fluttuazione. Questa è una risposta al panico. Lo stress della droga costringe la comunità a un frenetico scambio di risorse.
In natura, questo divide i batteri in due tribù. I martiri e i dormienti.
La maggior parte delle cellule reagiscono rilasciando vescicole. Scaricano il carico proteico nell’ambiente, lasciandosi esposti. È una sorta di patto suicida, ma il carico finisce sui vicini. Nel frattempo, altre cellule tacciono. Smettono di riprodursi. Hanno interrotto la produzione di proteine per nascondersi dal farmaco. Sono dormienti, fragili e bisognosi di aiuto.
Herman pensa che le vescicole forniscano strumenti di riparazione. DNA polimerasi. Roba di cui queste cellule dormienti hanno bisogno per ricominciare la vita una volta terminato il bombardamento. I vivi nutrono i dormienti. Funziona anche oltre i confini delle specie.
Perché?
Chi lo sa. Non lo sappiamo davvero.
“Sappiamo solo che succede”, dice Wen.
Forse è la sopravvivenza della popolazione. Una cellula muore e le altre vivono. O forse è egoista in modo sottile. Forse una cellula afferra la proteina di un vicino per testarla. Una prova senza microbi. Prima di impegnarsi a rubare beni permanenti, come il DNA, mette alla prova le abilità del vicino.
Funziona. Questo è il punto.
Laurence Van Melderen dell’Université Libre de Bruxelles non è stata coinvolta nella ricerca. Lei osservava da fuori. Le piace quello che vede.
“Questo è un modo molto elegante per dimostrare che esiste il trasferimento di proteine. Sono sicura che abbiano ragione”, afferma.
I controlli erano severi. Nessuna scappatoia. La conclusione regge. I batteri condividono il loro hardware quando le cose vanno male. Passano il testimone. Condividono il carico.
Di solito pensiamo alla sopravvivenza del più adatto come a uno sport solitario. Il solitario. Il più forte. Ma qui, a livello microscopico, la comunità conta più del singolo individuo. Costruiscono una rete di sicurezza fatta di grassi e proteine.
Ci si chiede chi sia il vero nemico.
