Morra cinese e moderazione per Escherichia

Esce su PNAS un articolo sul discussissimo Escherichia coli (sì, per esteso si scrive così – in corsivo se il testo non lo è! – e dopo averlo citato una volta per esteso, posso scriverlo abbreviato E. coli).Pare che la nostra superstar batterica sia un caso di specie a “morra cinese”, ovvero alcuni ceppi evolvono la capacità di produrre proteine


Esce su PNAS un articolo sul discussissimo Escherichia coli (sì, per esteso si scrive così – in corsivo se il testo non lo è! – e dopo averlo citato una volta per esteso, posso scriverlo abbreviato E. coli).

Pare che la nostra superstar batterica sia un caso di specie a “morra cinese”, ovvero alcuni ceppi evolvono la capacità di produrre proteine antibiotiche, le colicine. Le cellule che lo producono possiedono anche un plasmide nel quale sono conservati sia il gene per la produzione che quello per l’immunità dall’antibiotico. Le cellule che mancano del plasmide sono sensibili alla colicina, ma alcune di queste possono poi evolvere resistenza. Questa viene ottenuta dall’alterazione o perdita delle proteine di membrana che legano la colicina. Ma siccome questa stessa membrana è coinvolta nell’assunzione di nutrienti, la resistenza è spesso costosa se in assenza di antibiotico. Altre volte, invece, sono i batteri che portano il gene per la colicina a pagare costi maggiori.

Questa complessa interazione produce un effetto a catena, una morra cinese, per l’appunto in cui: il ceppo sensibile sopraffà il ceppo resistente, quello resistente sopraffà i ceppi produttori di antibiotici e infine il ceppo produttore uccide il ceppo sensibile. Sasso-carta-forbici.

Ora, è stato osservato che in questo gioco al massacro, sopravvive in realtà il più “debole”:  i ceppi che non consumano le risorse comuni operano una forma di altruismo. I ceppi meno voraci mettono a disposizione nutrienti per quelli più voraci. Il beneficio di rimanere a dieta supera il suo stesso costo: a patto che la dispersione sia limitata, gli individui meno voraci persistono più a lungo poiché interagiscono con altri ceppi meno voraci, gestendo meglio le risorse di cibo. Mentre i ceppi rapaci vanno incontro a un feedback negativo, dato proprio dalla struttura della comunità a morra cinese (non-transitiva): più si accresce il tasso di crescita della loro popolazione, più diminuisce la densità della popolazione stessa. Si riproducono di più, ma muoiono di fame più spesso…

L’altruismo evolve quindi a partire da determinate condizioni ecologiche: rimanere a dieta e continuare a giocare…

Giorgio Tarditi Spagnoli