Gli embrioni di pesce zebra possono eliminare le infezioni batteriche prima di formare il loro sistema immunitario

Un gruppo di ricercatori è riuscito a filmare come un embrione di pesce zebra di pochi giorni si difende da una potenziale infezione batterica, dimostrando la sua capacità di eliminare le infezioni batteriche prima di formare il proprio sistema immunitario.

Lo dimostra una ricerca condotta dall'Istituto di biologia molecolare di Barcellona (IBMB) del Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo (CSIC) e dall'Istituto di ricerche biomediche Bellvitge (IDIBELL).

Nello studio, pubblicato sulla rivista Cell Host and Microbe , i ricercatori hanno dimostrato come gli embrioni di pesce zebra utilizzino le cellule presenti sulla loro superficie, note come cellule epiteliali, per ingerire e distruggere i batteri attraverso un processo chiamato fagocitosi , simile a quello svolto dai globuli bianchi. Lo studio ha anche dimostrato che questa capacità di eliminare i batteri è presente anche negli embrioni umani.

Utilizzando tecniche di microscopia all'avanguardia, la ricerca mostra come le cellule catturano batteri come Escherichia coli e Staphylococcus aureus attraverso minuscole protrusioni nella loro membrana, che coinvolgono la proteina actina.

"La nostra ricerca dimostra che, all'inizio dello sviluppo, prima dell'impianto nell'utero e prima della formazione degli organi, gli embrioni hanno già un sistema di difesa che consente loro di eliminare le infezioni batteriche", osserva Esteban Hoijman, ricercatore dell'IBMB-CSIC e dell'IDIBELL e responsabile della ricerca.

Questo processo, spiega la ricerca, funziona come un meccanismo di fagocitosi, attiva i geni immunitari in queste cellule, elimina efficacemente i batteri e contribuisce al corretto sviluppo embrionale in caso di infezione. "Questo sistema potrebbe rappresentare l'origine dell'immunità. Lo studio rivela la prima interazione tra l'organismo appena formato e il suo microambiente biologico", aggiunge Hoijman, direttore del Laboratorio di Bioimaging delle Cellule Embrionali.

Alla ricerca hanno partecipato ricercatori del Centro di regolazione genomica (CRG) di Barcellona, ​​dell'Università Pompeu Fabra (UPF), dell'Istituto di bioingegneria della Catalogna (IBEC), dell'Università di Barcellona (UB), dell'Ospedale universitario Dexeus e dell'ICREA.

I ricercatori spiegano che, all'inizio dello sviluppo, gli embrioni sono esposti a molteplici cambiamenti nel loro ambiente che possono rappresentare una minaccia, poiché non hanno ancora sviluppato il sistema immunitario che li protegge.

Le infezioni uterine sono molto diffuse e associate all'infertilità. Tuttavia, fino ad ora, non si sapeva come reagisce un embrione quando incontra i batteri . Questo lavoro rivela che le capacità immunitarie di un embrione iniziano molto prima dell'esistenza dei globuli bianchi e "potrebbero aiutarci in futuro a migliorare la fertilità, prevenire le malformazioni embrionali e sviluppare nuove terapie riproduttive", spiega Hoijman.

In questo senso, la scoperta solleva anche la necessità di comprendere più nel dettaglio la popolazione di batteri che può colonizzare l'utero, distinguendo tra invasori (e potenziali patogeni) e potenziali batteri residenti che potrebbero avere effetti benefici sulla fisiologia riproduttiva.