Batteri della Bocca Guariscono le Ferite? La Sorprendente Scoperta delle Vescicole Miracolose!

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di qualcosa di veramente affascinante che arriva direttamente… dalla nostra bocca! Sembra incredibile, ma alcuni batteri che consideriamo comunemente “cattivi”, come lo Streptococcus mutans (sì, proprio quello legato alla carie!), potrebbero nascondere un segreto per la guarigione delle ferite. Pronti a scoprire come?

Un’occhiata nella nostra bocca: un mondo di batteri

La nostra bocca è un vero e proprio ecosistema brulicante di vita: si stima che ospiti tra i 50 e i 100 miliardi di batteri, appartenenti a circa 200 specie dominanti. Molti di questi sono innocui, anzi, vivono in simbiosi con noi. Recentemente, l’attenzione si è concentrata su delle minuscole “navicelle” prodotte da questi batteri: le vescicole extracellulari (EVs). Si tratta di microscopiche bolle piene di materiale biologico (proteine, lipidi, acidi nucleici) che i batteri rilasciano per comunicare tra loro e con le nostre cellule.

Lo Streptococcus mutans: non solo carie?

Lo Streptococcus mutans è famoso per il suo ruolo nella formazione della placca e delle carie. Tuttavia, la ricerca sta iniziando a svelare aspetti inaspettati. Sappiamo che le ferite nella mucosa orale guariscono molto più velocemente e con meno cicatrici rispetto alla pelle. Perché? Saliva, risposta immunitaria rapida, cellule staminali… tanti fattori contribuiscono, ma forse c’è dell’altro. E se proprio i batteri commensali, come lo Streptococcus, avessero un ruolo attivo in questa guarigione accelerata?

La scoperta: le Vescicole dello Streptococcus mutans accelerano la guarigione

Ed è qui che entra in gioco la nostra ricerca. Ci siamo chiesti: cosa succede se prendiamo le EVs prodotte dallo Streptococcus mutans (le chiameremo Sm EVs) e le mettiamo a contatto con cellule della mucosa orale o con ferite sulla pelle? Abbiamo iniziato testando le Sm EVs su organoidi di mucosa orale umana (piccole strutture 3D che mimano il tessuto originale). I risultati sono stati sorprendenti: le Sm EVs hanno stimolato significativamente la proliferazione e la migrazione delle cellule epiteliali. In pratica, le cellule si moltiplicavano e si muovevano più velocemente per “chiudere la ferita” virtuale nell’organoide.

Non contenti, siamo passati a un modello animale. Abbiamo creato delle piccole ferite standardizzate sul dorso di topi e le abbiamo trattate quotidianamente con una soluzione contenente Sm EVs oppure con una soluzione di controllo (PBS, una semplice soluzione salina). Anche qui, i risultati sono stati netti: le ferite trattate con le Sm EVs guarivano molto più rapidamente rispetto a quelle del gruppo di controllo. L’analisi istologica (cioè al microscopio, sui tessuti) ha confermato una migliore rigenerazione dell’epidermide e un derma più denso e organizzato nei topi trattati con le Sm EVs.

Il “motore” della guarigione: il ruolo del tRNA e del recettore TLR3

Ma come fanno queste vescicole a promuovere la guarigione? Sapevamo che le EVs batteriche possono interagire con le nostre cellule attraverso recettori specifici, i Toll-like receptors (TLRs), che fanno parte del nostro sistema immunitario innato. Abbiamo testato diversi attivatori di TLRs e abbiamo scoperto che l’effetto delle Sm EVs era molto simile a quello ottenuto attivando specificamente il TLR3. Bloccando il TLR3 con un antagonista o silenziandolo con tecniche di ingegneria genetica (siRNA), l’effetto benefico delle Sm EVs sulla proliferazione e migrazione cellulare svaniva. Quindi, il TLR3 sembrava essere la “porta d’ingresso” molecolare per l’azione delle Sm EVs.

Il TLR3 è noto per riconoscere l’RNA a doppio filamento, spesso di origine virale. Ma cosa c’era dentro le Sm EVs che potesse attivarlo? Abbiamo analizzato il contenuto di RNA delle Sm EVs e la vera sorpresa è stata scoprire che le molecole più abbondanti erano degli RNA transfer (tRNA), in particolare una variante del tRNA-Met (che abbiamo chiamato Oligo 1). I tRNA sono molecole famose per il loro ruolo nella sintesi delle proteine, ma qui sembravano avere una funzione completamente diversa!

La prova del nove: tRNA sintetico e vescicole “ingegnerizzate”

Per essere sicuri che fosse proprio questo tRNA il responsabile, abbiamo fatto un esperimento ingegnoso. Abbiamo sintetizzato chimicamente l’Oligo 1 e lo abbiamo inserito dentro vescicole prodotte da un altro batterio, l’Escherichia coli (Ec EVs), che di per sé non aveva mostrato effetti sulla guarigione. Ebbene, queste Ec EVs “caricate” con l’Oligo 1 hanno prodotto effetti di guarigione del tutto simili a quelli delle Sm EVs originali, sia negli organoidi che nelle ferite dei topi! Al contrario, le Ec EVs vuote o caricate con altri tipi di tRNA non avevano lo stesso impatto.

Come ulteriore conferma, abbiamo ripetuto l’esperimento sui topi geneticamente modificati per non avere il recettore TLR3 (TLR3 KO). In questi topi, né le Sm EVs né le Ec EVs caricate con Oligo 1 riuscivano ad accelerare la guarigione delle ferite. Questo ha definitivamente dimostrato che il meccanismo passa attraverso l’interazione tra il tRNA batterico (Oligo 1) contenuto nelle vescicole e il recettore TLR3 delle nostre cellule.

Meccanismi cellulari: come il tRNA stimola le cellule

Abbiamo anche approfondito cosa succede dentro le cellule dopo l’attivazione del TLR3. Abbiamo visto che le Sm EVs (e le Ec EVs con Oligo 1) attivano una cascata di segnali che coinvolge:

• Il recettore del fattore di crescita epidermico (EGFR): fondamentale per la proliferazione cellulare. Bloccando l’EGFR, si bloccava anche l’effetto delle Sm EVs.
• La formazione di complessi di adesione focale: strutture che permettono alle cellule di “aggrapparsi” e muoversi. Abbiamo osservato l’attivazione di proteine chiave come FAK e Src, e una maggiore organizzazione delle fibre di actina e paxillina, essenziali per la migrazione cellulare.

Interessante notare che, sebbene l’attivazione dell’EGFR sia spesso associata ai tumori, le Sm EVs non hanno stimolato la crescita di cellule tumorali del cavo orale (OSCC) nei nostri esperimenti, suggerendo un effetto specifico sulle cellule sane durante la riparazione tissutale.

Prospettive Terapeutiche: batteri buoni per curare la pelle?

Cosa significa tutto questo? Che le vescicole prodotte da un comune batterio orale, lo Streptococcus mutans, contengono molecole di tRNA che possono “dialogare” con le nostre cellule attraverso il recettore TLR3, stimolandole a proliferare e migrare più velocemente per riparare una ferita. Questa scoperta apre scenari terapeutici davvero interessanti, specialmente per le ferite croniche che faticano a guarire (come quelle diabetiche o da pressione).

Immaginate di poter usare queste vescicole batteriche, o magari direttamente il loro carico di tRNA, come base per sviluppare nuove creme, gel o cerotti per accelerare la rigenerazione della pelle. Ovviamente, la strada è ancora lunga. Bisogna capire meglio quali altri componenti delle EVs contribuiscono, come produrle su larga scala in modo sicuro e standardizzato, come veicolarle efficacemente sulla ferita e valutarne la sicurezza a lungo termine.

Tuttavia, questo studio ci dimostra ancora una volta quanto sia complesso e affascinante il rapporto tra noi e i microbi che ospitiamo, e come anche da un batterio spesso bistrattato possa arrivare un aiuto inaspettato per la nostra salute. La natura ha ancora tantissimi segreti da svelarci, e a volte si nascondono proprio sotto il nostro naso… o meglio, dentro la nostra bocca!

Fonte: Springer