E’ il momento dell’Escherichia Coli

In questi giorni sta tornando il panico in tutta Europa a causa delle infezioni provocate da un batterio, il cui ceppo originario è noto da tempo, definito con un po’ di enfasi Killer. Si stanno rivivendo le stesse paure che hanno contrassegnato la comparsa della Sars e dell’influenza aviaria. Si tratta di un batterio scoperto da Theodor Escherich verso la fine dell’800, da cui il nome Escherichia Coli. È il batterio più studiato e più usato negli esperimenti in cui era prevista la presenza di un organismo procariote (cioè una cellula priva di nucleo). Molte esperienze riguardanti il DNA lo hanno visto spesso protagonista. L’E. Coli è molto comune e vive simbionte negli animali a sangue caldo nella parte bassa dell’intestino, ad una temperatura compresa tra i 44° e i 45°C ed ha una funzione fondamentale nei processi digestivi. Questo è un batterio che, diversamente da altri, non si riproduce all’esterno, ma è in grado di contaminare acqua e cibi vari. Tra questi batteri appartenenti alla famiglia dell’E. Coli ne esistono alcuni capaci di indurre setticemia, polmonite, infezioni urinarie e peritoniti, anche se l’effetto più comune è rappresentato dalla dissenteria. Infatti alcuni ceppi di E.Coli producono, tra le varie tossine, una che ricorda per affinità quella del colera. Essa è in grado di aggredire le cellule intestinali inducendole a produrre acqua e conseguentemente una forma benigna di diarrea. Alcuni ceppi di E. Coli sono però molto più aggressivi. Quello tristemente noto in questi giorni, lo 0104:H4, è molto simile allo 0107:H7. Quest’ultimo, noto da tempo, provoca diarrea emorragica e, come lo 0104:H4, secerne una tossina in grado di attaccare i reni.

Dal momento che i ceppi di E. Coli sono circa 180, credo sia congruo chiedersi come si è potuti arrivare alla formazione di una nuova “famiglia” così numerosa di Escherichia Coli. In altre parole possiamo prendere in considerazione i meccanismi che consentono ai procarioti di arricchire la loro variabilità. Ovviamente la trattazione non potrà che essere sintetica e quindi mancante di adeguati approfondimenti.

I procarioti sono gli unici organismi con cellule in cui il DNA non è associato agli istoni (si tratta di particolari proteine) e in cui non vi sono né un nucleo né organuli circondati da membrana come viceversa avviene negli eucarioti (cellule con nucleo). Ai fini di quanto stiamo trattando è bene incentrare la nostra attenzione sul DNA, cioè su quella molecola che è in grado di garantire la continuità genetica. Secondo il modello proposto nel 1953 da Watson e Crick, la molecola di DNA è un’elica a doppio filamento, a forma di scala attorcigliata. I due “montanti” della scala sono costituiti da subunità ripetute di un gruppo fosfato e dello zucchero deossiribosio a cinque atomi di carbonio. I “pioli”sono costituiti da basi azotate appaiate in modo complementare (adenina e timina, guanina e citosina). Le quattro basi, rappresentando la parte variabile della molecola, sono le quattro “lettere” (A-T e G-C) usate per scandire il messaggio genetico. Gruppo fosfato, deossiribosio e base azotata formano l’unità costitutiva del DNA chiamata nucleotide.