IL MOVIMENTO INTRA-INTERCELLULARE DEI BATTERI PATOGENI: MECCANISMI MOLECOLARI E STRATEGIE A CONFRONTO

FACOLTA’ DI SCIENZE MM.FF.NN

Tesi di Laurea in Microbiologia e Virologia

Relatore: Prof.ssa Maria Lina Bernardini

Candidato: Federica D’Errico

Marzo 2015

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Come si muovono i batteri?

Flagello- movimento rotatorio- energia per il movimento: forza proton-motrice.

Pili di tipo IV- movimento a scatto o contrattile

Pili e flagelli- non solo appendici locomotorie- ruolo nelle fasi iniziali della patogenesi

Che tipo di movimento utilizzano i batteri patogeni all’interno della cellula ospite?

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Actin-based motility (ABM) Motilità caratterizzata dalla produzione di

code di actina o comete, movimento esclusivo dei batteri patogeni che sfuggono al fagosoma

Meccanismi molecolari dell’ABM in Listeria monocytogenes, Shigella flexneri e Rickettsia spp.

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Listeria- polimerizzazione actina e assemblaggio comete: proteina ACTA, complesso Arp2/3, proteina VASP- depolimerizzazione: proteine capping, cofiline

Shigella- polimerizzazione actina e assemblaggio comete: proteina IcsA, N-WASP, complesso Arp2/3- depolimerizzazione: proteine capping, cofiline

Rickettsia spp.- polimerizzazione actina e assemblaggio comete: fase1 (proteina RickA, complesso Arp2/3), fase2 ( proteina SCA2)- depolimerizzazione: proteine capping, cofiline

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Strategie a confronto ….............

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Dall’ABM alle protrusioni batteriche .…. il movimento intercellulare!

Protrusioni batteriche Estensioni citoplasmatiche contenenti il batterio, prodotte alla periferia cellulare e penetranti attraverso speciali giunzioni cellulari

Paracytophagy

Processo di avvolgimento e interiorizzazione delle protrusioni batteriche promosso dalle cellule adiacenti

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Meccanismi molecolari del movimento intercellulare e strategie a confronto

Listeria Shigella Listeria e Shigella

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Riassumendo ……•Listeria monocytogenes, Shigella flexneri e Rickettsia spp. condividono lo stesso tipo di motilità intra e intercellulare.

•Ciascun microrganismo, per generare le code di actina e le protrusioni batteriche, utilizza fattori proteici e strategie differenti.

•Le strategie utilizzate da Listeria e Shigella sono più simili tra loro, rispetto a Rickettsia spp.

•Tutti e tre i batteri promuovono l’ABM utilizzando proteine della cellula ospite o mimi funzionali e strutturali di proteine eucariotiche.

•Grazie alla diffusione intercellulare, Listeria, Shigella e Rickettsia, evitano l’ambiente extracellulare, sfuggendo alle difese del sistema immunitario e quindi alla distruzione.

•Ad oggi si hanno maggiori conoscenze sui meccanismi molecolari e le strategie adottate da Listeria e Shigella, rispetto al genere Rickettsia.

•Lo studio dell’AMB ha migliorato la nostra conoscenza su aspetti importanti della biologia cellulare, quali: le molteplici funzionalità dell’actina e il suo montaggio, il rimodellamento delle membrane e la regolazione delle giunzioni cellula-cellula.

•Lo studio dell’ABM può migliorare la nostra comprensione sui processi che portano alla malattia e all’infezione

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Grazie per l’attenzione!