Le vescicole extracellulari (EV) batteriche, piccole membrane sferiche derivanti dalla cellula batterica, sono emerse come elementi chiave nell’interazione tra batteri e il loro ambiente circostante. La loro formazione è regolata da complessi processi biogenetici, coinvolgenti modificazioni delle membrane batteriche e selezione selettiva dei contenuti. Queste vescicole, contenenti una vasta gamma di biomolecole, tra cui lipidi, proteine, acidi nucleici e metaboliti, svolgono una serie di funzioni biologiche fondamentali, tra cui la comunicazione intercellulare, il trasporto molecolare e la modulazione della risposta dell’ospite.
Nel contesto delle infezioni batteriche, le EV batteriche giocano un ruolo cruciale nella patogenesi, facilitando l’adesione, l’invasione e la persistenza dei batteri nell’ospite. La loro composizione molecolare varia a seconda del contesto ambientale e della specie batterica coinvolta, ma spesso include fattori di virulenza, proteine adesive e molecole bioattive che influenzano la risposta immunitaria dell’ospite e la progressione dell’infezione. Le vescicole extracellulari possono anche agire come vettori di resistenza agli antibiotici, trasportando enzimi in grado di neutralizzare agenti antimicrobici e contribuendo così alla complessità della terapia antibatterica.
Nel contesto clinico, l’analisi delle vescicole extracellulari batteriche offre opportunità significative per migliorare la diagnosi e la gestione delle infezioni batteriche. La loro presenza nei fluidi biologici può essere utilizzata come biomarcatore diagnostico, consentendo la caratterizzazione dei patogeni e la valutazione della loro virulenza e resistenza agli antimicrobici. Inoltre, le vescicole extracellulari rappresentano un promettente bersaglio terapeutico, poiché la loro interferenza con la loro formazione o funzione può ostacolare la virulenza batterica e aumentare l’efficacia delle terapie antimicrobiche esistenti.
Recentemente, l’attenzione della ricerca si è estesa anche alle vescicole extracellulari prodotte dagli archea (Archaeal Extracellular Vesicles, AEV). Gli archea, microrganismi noti per la loro capacità di abitare ambienti estremi, rilasciano vescicole che condividono molte caratteristiche con quelle batteriche, ma che possiedono anche specificità uniche dovute alla peculiare composizione delle loro membrane e del loro contenuto molecolare. Le AEV sono coinvolte nella comunicazione cellulare, nell’acquisizione di nutrienti e nella risposta agli stress ambientali. Il loro potenziale ruolo nella modulazione delle interazioni microbiota-ospite e nella resistenza antimicrobica è un campo emergente di grande interesse, con possibili implicazioni per la biomedicina e la biotecnologia.
In conclusione, l’importanza delle vescicole extracellulari batteriche e archeali in microbiologia clinica è sempre più riconosciuta, offrendo nuove prospettive per la comprensione e il trattamento delle infezioni. Approfondire la conoscenza dei meccanismi di formazione, composizione e funzione di queste vescicole rappresenta una priorità nella ricerca, con potenziali implicazioni per la pratica clinica e lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche.
Bibliografia
Xie J, Li Q, Haesebrouck F, Van Hoecke L, Vandenbroucke RE. The tremendous biomedical potential of bacterial extracellular vesicles. Trends Biotechnol. 2022 Oct;40(10):1173-1194. doi: 10.1016/j.tibtech.2022.03.005. Epub 2022 May 14. PMID: 35581020.
Liu J, Cvirkaite-Krupovic V, Commere PH, Yang Y, Zhou F, Forterre P, Shen Y, Krupovic M. Archaeal extracellular vesicles are produced in an ESCRT-dependent manner and promote gene transfer and nutrient cycling in extreme environments. ISME J. 2021 Oct;15(10):2892-2905. doi: 10.1038/s41396-021-00984-0.