Alcuni dei processi cellulari batterici sono compartimentalizzati in microdomini funzionali di membrana (functional membrane microdomains – FMMs), strutturalmente e funzionalmente simili alle zattere lipidiche (lipid rafts) delle cellule eucariotiche. La formazione di FMMs nei batteri coinvolge la biosintesi e l’aggregazione di lipidi isoprenoidi di membrana e la loro co-localizzazione con proteine omologhe della flotillina. L’organizzazione ed il significato biologico delle FMMs nei microrganismi sono ancora in gran parte sconosciuti.
Un team, guidato dai ricercatori dello Spanish National Research Council (CSIC), ha analizzato i microdomini di S.aureus meticillino-resistente (MRSA) nel quale, a differenza dei modelli batterici tradizionali, viene espressa una singola flotillina (FloA) e la via di biosintesi dei lipidi di membrana è abbastanza nota. Lo studio, pubblicato su Cell, ha mostrato che l’organizzazione dei FMMs in MRSA richiede la segregazione laterale dei carotenoidi non fosforilati (stafilloxantina e lipidi derivati) nei microdomini di membrana. La flotillina si lega in maniera preferenziale a questi lipidi e oligomerizza nei microdomini; successivamente si ha l’attrazione dei complessi multimerici associati alla membrana con cui la flotillina interagisce e promuove un efficiente oligomerizzazione. L’attività di ponteggio della flotillina favorisce anche l’oligomerizzazione della PBP2a (penicillin-binding protein) nota per la sua scarsa affinità agli antibiotici β-lattamici. Il team di ricercatori dopo aver caratterizzato le proteine e i lipidi di membrana di S.aureus, ha provocato, mediante farmaci ipercolesterolemici, il disassemblaggio dei FMMs interferendo con la biosintesi dei lipidi costituenti i microdomini ed influenzando l’attività della flotillina e, in definitiva, l’oligomerizzazione della PBP2a.
Lo studio ha mostrato che questa perturbazione nella struttura dei microdomini di membrana inabilita la penicillino-resistenza degli MRSA; in un modello di infezione murina, infatti, in seguito alla destabilizzazione dei FMMs, l’infezione da MRSA è risultata sensibile al trattamento con penicillina. Lo studio, dunque, definisce una strategia innovativa per superare l’antibiotico resistenza degli MRSA offrendo agli antibiotici convenzionali nuove possibilità di successo nella lotta contro i batteri multi-resistenti.