Uno studio rivela che la sostanza più amata al mondo influisce sul funzionamento di E. coli e ne modifica la resistenza agli antibiotici
Siamo abituati a pensare alla caffeina come a un alleato per combattere la sonnolenza.
Ma ora si scopre che questa molecola può avere effetti anche sui microbi.
Un team di ricercatori ha osservato in uno studio pubblicato sulla rivista PLoS Biology che la caffeina altera il comportamento di Escherichia coli, un batterio molto diffuso e spesso usato nei laboratori come modello di studio.
Il ruolo chiave di Rob
Al centro della scoperta c’è Rob, una proteina regolatrice poco conosciuta che agisce come un direttore d’orchestra: decide quali geni si attivano e quali si spengono.
In presenza di caffeina, Rob provoca cambiamenti nell’attività di oltre 200 proteine del batterio.
È un numero enorme, che mostra quanto l’effetto della caffeina sia esteso e complesso.
Soprattutto, ci dice che il caffè non solo ci tiene svegli: può anche cambiare il comportamento dei microbi, con possibili effetti sulla nostra salute e sulle terapie antibiotiche.
Una membrana che cambia volto
Tra le proteine colpite ci sono quelle che formano il complesso Bam, indispensabile per costruire la membrana esterna del batterio. Se questo sistema funziona meno, anche i “cancelli” della cellula — le porine e altri canali — possono essere alterati.
In pratica, la caffeina potrebbe modificare la permeabilità della membrana, cioè il modo in cui sostanze e antibiotici entrano ed escono dal batterio.
Conseguenze sugli antibiotici
Un dato sorprendente emerso dallo studio è che la caffeina stimola i batteri ad attivare pompe di efflusso, sistemi che servono a “buttare fuori” sostanze tossiche, compresi alcuni antibiotici.
Questo effetto non si osserva con tutti i farmaci, ma solo con quelli che bloccano la crescita dei microbi senza ucciderli direttamente (i cosiddetti batteriostatici). Ciò significa che la caffeina potrebbe, almeno in parte, condizionare l’efficacia di alcune terapie limitando l’ingresso degli antibiotici. In laboratorio, il cambiamento non è risultato enorme, ma mostra quanto sostanze di uso comune (in questo caso una molecola comune come la caffeina) possano influenzare l’efficacia dei farmaci.
Una prospettiva più ampia
Tutti questi cambiamenti spariscono se Rob non è presente, confermando che è lui l’attore principale della risposta alla caffeina. Per i ricercatori, questa scoperta apre uno scenario nuovo: molecole comuni della nostra dieta potrebbero influenzare in modo significativo i microbi che vivono dentro di noi, modificando il loro equilibrio e la loro interazione con i farmaci.
Un nuovo approccio per studiare il trasporto
Il trasporto di molecole attraverso l’involucro dei batteri è studiato da decenni.
La scienza sa molto su canali e pompe come OmpF e AcrAB-TolC, e su regolatori centrali come MarA, SoxS e Rob.
Ma finora mancava una visione d’insieme di come tutti questi attori collaborano.
Con un approccio sistematico, i ricercatori hanno messo a confronto decine di segnali chimici, scoprendo non solo nuove interazioni (come caffeina-micF), ma anche quanto pesi il contributo di ciascun regolatore.
È così emerso che Rob controlla da solo circa un terzo delle risposte osservate, ben più di quanto si pensasse.
Oltre E. coli
Alcuni effetti della caffeina, come la diminuzione di OmpF, sono stati osservati anche in batteri patogeni come Salmonella Typhimurium.
Ma i risultati non sono identici: ogni specie regola i propri canali e pompe in modo diverso.
Questo significa che capire davvero come la caffeina (e altre molecole della dieta) influenzano i microbi richiederà studi batterio per batterio.
