Shigellosi-immagine: questa infografica illustra i precisi meccanismi molecolari attraverso i quali i batteri Shigella contrastano le risposte difensive del nostro organismo, rivelando un meccanismo a cascata a più fasi. Crediti: Institute of Science Tokyo
I batteri utilizzano molteplici meccanismi di difesa per sopravvivere nell’organismo ospite. I batteri Shigella, che causano la colite, disattivano molteplici vie di difesa dell’ospite utilizzando tre proteine effettrici specializzate, come riportato da ricercatori giapponesi. Hanno scoperto che questi effettori sopprimono l’infiammazione, bloccano l’apoptosi e prevengono la necrosi nelle cellule umane, consentendo al patogeno di replicarsi. Questo studio offre nuove informazioni che potrebbero contribuire allo sviluppo di vaccini e terapie mirate per la gestione della colite infiammatoria.
La shigellosi, un’infezione intestinale acuta che si manifesta come grave colite infiammatoria (infiammazione del colon), rappresenta una sfida significativa per la salute pubblica. Causata dal batterio Shigella, è particolarmente diffusa nei paesi in via di sviluppo e nelle aree con scarse condizioni igieniche, colpendo milioni di adulti e bambini. La malattia che ne consegue, che può variare da lieve a potenzialmente letale, mette a dura prova i sistemi sanitari e rimane una delle principali cause di mortalità per diarrea a livello globale.
Shigella flexneri, la specie responsabile della maggior parte dei casi di shigellosi, possiede adattamenti evolutivi unici che le consentono di prosperare nell’intestino umano. La prima risposta dell’organismo ai batteri nocivi è l’infiammazione, una rapida azione difensiva per reclutare le cellule immunitarie e bloccare l’infezione.
Se questo non funziona, le cellule ospiti mettono in atto una seconda, drastica misura: la morte cellulare intenzionale (apoptosi e necrosi). Recenti ricerche hanno dimostrato che la Shigella può contrastare attivamente entrambe queste strategie utilizzando proteine chiamate effettori. Tuttavia, i meccanismi precisi utilizzati da questi batteri per raggiungere questo obiettivo non sono ancora del tutto compresi.
In un nuovo studio, un team di ricerca guidato dal Professore Associato Hiroshi Ashida e dal Professor Toshihiko Suzuki del Dipartimento di Infezioni Batteriche e Risposta dell’Ospite della Graduate School of Medical and Dental Sciences dell’Institute of Science Tokyo (Science Tokyo), Giappone, ha cercato di colmare questa lacuna di conoscenza. Il loro ultimo articolo, pubblicato su The EMBO Journal il 10 settembre 2025, descrive in dettaglio gli effettori altamente specializzati che S. flexneri utilizza per aggirare le difese del nostro organismo.
“Volevamo capire come un batterio comune come la Shigella utilizzi diverse strategie per migliorare la propria sopravvivenza nel corpo ospite“, afferma Ashida, motivando lo studio.
Attraverso diversi esperimenti su colture cellulari umane, i ricercatori hanno identificato tre effettori chiave e hanno dimostrato come ciascuno di essi agisca su una diversa risposta difensiva dell’ospite. In primo luogo, hanno scoperto che Shigella rilascia un effettore OspI, che disattiva la proteina Ubc13. Ciò ha due conseguenze principali: sopprime la via infiammatoria NF-κB, prevenendo così l’infiammazione precoce, ma induce anche l’apoptosi attraverso la via della caspasi-8 (casp-8).
Per contrastare questa forma di morte cellulare, Shigella rilascia OspC1, un effettore che modifica casp-8 tramite ADP-riboxanazione e previene l’apoptosi. Le cellule ospiti rilevano questa alterazione di casp-8, con conseguente induzione di necrosi come difesa di riserva.
Infine, Shigella blocca anche la necrosi utilizzando l’effettore OspD3, che degrada le proteine chiave, la proteina chinasi serina/treonina interagente con il recettore (RIPK) 1 e RIPK3. Insieme, questi tre effettori neutralizzano gran parte delle strategie precoci su cui il nostro organismo fa affidamento per limitare l’entità delle invasioni batteriche.
“Queste scoperte evidenziano un’ingegnosa manipolazione multistrato che i batteri patogeni utilizzano per eludere e sfruttare i meccanismi di difesa dell’ospite”, osserva Ashida.
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Chiarificando queste complesse interazioni batterio-ospite, questo studio aiuterà gli scienziati a trovare metodi efficaci per combattere la shigellosi, riducendo il peso di questa pericolosa condizione.
“I nostri risultati gettano nuova luce sui meccanismi di infezione dei patogeni intestinali e si prevede che contribuiranno allo sviluppo di vaccini e nuove strategie terapeutiche”, conclude Ashida.