Batteriofago: cos'è, come identificarlo e cicli vitali (litico e lisogenico)

Contenuto

• Caratteristiche del batteriofago
• Come avvengono i cicli litico e lisogenico
• Ciclo litico
• Ciclo lisogenico
• Cos'è la terapia fagica

I batteriofagi, noti anche come fagi, sono un gruppo di virus in grado di infettare e moltiplicarsi all'interno delle cellule batteriche e che, quando escono, ne favoriscono la distruzione.

I batteriofagi sono presenti in diversi ambienti e possono essere isolati dall'acqua, dal suolo, dai prodotti alimentari e anche da altri microrganismi. Sebbene possa essere presente anche nell'organismo, principalmente nella pelle, nel cavo orale, nei polmoni e nei sistemi urinario e gastrointestinale, i batteriofagi non provocano malattie o alterazioni nel corpo umano, perché prediligono i procarioti cellule, cioè, si sono evolute meno cellule, come i batteri.

Inoltre, sono in grado di stimolare la risposta immunitaria dell'organismo, in modo che non possano agire sui microrganismi responsabili del corretto funzionamento dell'organismo, oltre ad avere un'elevata specificità in relazione al loro ospite, cioè il microrganismo patogeno. Pertanto, i batteri che fanno parte del microbioma non vengono distrutti a causa della relazione positiva stabilita tra i batteriofagi e il sistema immunitario.

Caratteristiche del batteriofago

I batteriofagi sono virus che possono essere trovati in diversi ambienti, compreso il corpo umano, tuttavia non causano cambiamenti o malattie in quanto non hanno specificità per le cellule che compongono il corpo. Altre caratteristiche del batteriofago sono:

• Sono formati da un capside, che è una struttura formata da proteine ​​la cui funzione è quella di proteggere il materiale genetico del virus;
• Possono avere diversi tipi di materiale genetico, come DNA a doppio filamento, DNA a filamento singolo o RNA;
• I batteriofagi, oltre a poter essere differenziati in termini di corredo genetico, possono essere differenziati anche dalla struttura del capside;
• Non sono in grado di moltiplicarsi al di fuori di un ospite, cioè hanno bisogno di essere in contatto con una cellula batterica perché avvenga la replicazione, e per questo possono anche essere chiamati "parassiti batterici";
• Hanno un'elevata specificità per l'ospite, che sono cellule batteriche.

La classificazione dei batteriofagi è ancora allo studio, tuttavia alcune proprietà possono essere utili per la differenziazione e la classificazione dei batteriofagi, come il tipo di materiale genetico, la morfologia, le caratteristiche genomiche e le caratteristiche fisico-chimiche.

Come avvengono i cicli litico e lisogenico

I cicli litico e lisogenico sono cicli di moltiplicazione del batteriofago a contatto con la cellula batterica e possono essere differenziati in base al comportamento del virus.

Ciclo litico

Il ciclo litico è quello in cui, dopo l'iniezione del materiale genetico del batteriofago nella cellula batterica, avviene la replicazione e la formazione di nuovi batteriofagi, che quando escono distruggono la cellula batterica. Quindi, in generale, il ciclo avviene come segue:

1. Adsorbimento: il batteriofago si attacca alla membrana della cellula batterica sensibile attraverso i recettori di membrana;
2. Entrata o penetrazione: il materiale genetico del batteriofago entra nella cellula batterica;
3. Replica: questo materiale genetico coordina la sintesi di proteine ​​e altre molecole di DNA, se si tratta di un batteriofago del DNA;
4. Montaggio: si formano nuovi batteriofagi e il DNA replicato viene confezionato con l'ausilio delle proteine ​​sintetizzate, dando origine al capside;
5. Liza: il batteriofago formatosi lascia la cellula batterica, favorendone la distruzione.

Ciclo lisogenico

Nel ciclo lisogenico, il materiale genetico del batteriofago è incorporato in quello del batterio, tuttavia questo processo può rappresentare solo il silenziamento dei geni di virulenza del batterio, oltre ad essere un processo reversibile. Questo ciclo avviene come segue:

1. Adsorbimento: il batteriofago si adsorbe alla membrana batterica;
2. Ingresso: il materiale genetico del batteriofago entra nella cellula batterica;
3. Integrazione: c'è l'integrazione del materiale genetico del batteriofago con quello del batterio, diventando noto come profago;
4. Divisione: il materiale ricombinato, il profago, si divide in base alla divisione batterica.

Il profagus non è attivo, cioè i suoi geni non sono espressi e, quindi, non provocano modifiche negative ai batteri ed è un processo completamente reversibile.

A causa del fatto che i batteriofagi interagiscono con il materiale genetico del batterio e possono promuoverne la distruzione, questi virus possono essere utilizzati nello studio per sviluppare nuove strategie per combattere le infezioni multi-resistenti.

Cos'è la terapia fagica

La terapia fagica, nota anche come terapia fagica, è un tipo di trattamento che utilizza i batteriofagi per combattere le infezioni batteriche, in particolare quelle causate da microrganismi multiresistenti. Questo tipo di trattamento è sicuro, poiché i batteriofagi hanno attività solo contro i batteri patogeni, preservando il normale microbiota della persona.

Sebbene questo tipo di terapia sia stato descritto per anni, è solo ora che ha acquisito importanza in letteratura a causa dell'aumento del numero di batteri che non rispondono al trattamento convenzionale con antibiotici.

Tuttavia, nonostante sia una tecnica favorevole, la terapia fagica presenta alcune limitazioni. Ogni tipo di batteriofago è specifico per un batterio specifico, quindi questi fagi non potrebbero essere usati isolatamente per combattere le infezioni causate da vari microrganismi, ma in questo caso potrebbe essere formulato un "cocktail dei fagi" in base ai microrganismi identificati come responsabili dell'infezione . Inoltre, principalmente a causa del ciclo lisogenico, i batteriofagi possono favorire il trasferimento di geni di resistenza al batterio, rendendo inefficace il trattamento.