Il progetto che proponiamo è focalizzato sulle interazioni tra Shigella, un microrganismo patogeno responsabile della dissenteria bacillare ed il suo unico ospite, l'uomo e vede coinvolti ricercatori che da anni hanno rivolto la loro attività di ricerca alla comprensione dei meccanismi di regolazione dell'espressione genica, dell'evoluzione di Shigella e della risposta immune dell`ospite in seguito all'infezione. Tra batterio patogeno ed ospite si sviluppa un intenso "cross talk" il cui risultato dipende dalla virulenza del batterio e dall'efficacia della risposta dell'ospite. Questo duplice approccio conoscitivo è perfettamente rispettato in questo progetto che si pone obiettivi legati alla caratterizzazione sia dei meccanismi di immunità innata ed al loro controllo attuato da Shigella che a quelli del coinvolgimento nella virulenza di proteine di membrane coinvolte nella secrezione di metaboliti cellulari che negli anni sono state considerate rilevanti solo per l'antibiotico-resistenza. L'approccio utilizzato comprende tecniche genetiche, molecolari, cellulari e di imaging, permettendo cosi agli studenti, dottorandi o assegnisti coinvolti di ampliare le loro conoscenze di base e sperimentali e di affrontare le problematiche legate alle interazioni batterio-ospite da punti di vista differenti e complementari. Nell'insieme sia l'analisi dei geni che vengono specificatamente attivati durante la vita intracellulare di Shigella sia lo studio dei processi di evasione immune potranno contribuire all'allestimento di nuove terapie innovative nei confronti di un batterio patogeno ancora ampiamento diffuso e spesso letale.
Shigella è un batterio probabilmente giunto al capolinea della sua evoluzione: estremamente ben adattato all'uomo che rappresenta il suo solo ospite e capace di indurre la patologia di cui è responsabile, la shigellosi (o dissenteria bacillare), con una minima dose infettiva. La sintomatologia ed il quadro istopatologico del tessuto intestinale dei malati di shigellosi rafforza il concetto di infezione intestinale infiammatoria legato a questa patologia infettiva. Queste osservazioni sottolineano il concetto che lo studio della shigellosi implica l'applicazione di conoscenze e metodologie sperimentali volte alla caratterizzazione sia dei meccanismi intrinseci dell'infiammazione che dei processi più squisitamente legati alla genetica batterica, che hanno portato all'evoluzione del genoma di Shigella e all'integrazione funzionale dei fattori di virulenza acquisiti per trasferimento genico orizzontale in un sistema di regolazione complesso che coinvolge oltre a specifiche invasive anche una lista ancora non bene identificata di geni house-keeping del batterio tra i quali stanno emergendo anche i geni codificanti le pompe ad efflusso.
Le nuove conoscenze relative al microbiota ed ai batteri così detti benefici ha posto l'esigenza di una accurata definizione di quei fattori, siano questi intrinseci, del tipo delle funzioni definite house-keeping che intervengono nei processi di patogenesi, oppure specificamente di virulenza, che caratterizzano i batteri patogeni e li differenziano dai commensali. Questa caratterizzazione non è solo funzionale ad una conoscenza di base dei meccanismi di patogenesi delle infezioni, ma è oggi indispensabile al disegno ed allo sviluppo di una nuova generazione di farmaci e vaccini, che siano concepiti per determinare la eliminazione e/o il disarmo esclusivamente dei patogeni, lasciando inalterato l'equilibrio stabilito dal nostro microbiota.
Questo duplice approccio conoscitivo è perfettamente rispettato in questo progetto che si pone obiettivi legati alla caratterizzazione sia dei meccanismi di immunità innata ed al loro controllo attuato da Shigella che a quelli del coinvolgimento nella virulenza di proteine di membrane coinvolte nella secrezione di metaboliti cellulari che negli anni sono state considerate rilevanti solo per l¿antibiotico-resistenza.
Le competenze e i settori di interesse dei due gruppi di ricerca coinvolti nel progetto sono perfettamente complementari da questo punto di vista e trarranno beneficio l'uno dalle competenze dell'altro. Principalmente i giovani partecipanti al progetto, studenti, dottorandi o assegnisti di ricerca, potranno ampliare le loro conoscenze di base e sperimentali, avendo la possibilità di affrontare le problematiche legate alla shigellosi da punti di vista differenti e complementari, la cui integrazione dovrebbe fornire una competenza generale su questo tipo di tematica. I nostri risultati saranno anche analizzati in termini di un possibile sviluppo biotecnologico nell'ottica della medicina traslazionale, come già avvenuto nel passato.