Se i campi di battaglia potessero parlare avrebbero molte storie da raccontare. In alcuni casi i microbi trovati in quei terreni sono sopravvissuti per separare il fatto dalla finzione. Una di queste storie ha le sue origini nella battaglia di Shiloh, passata alla storia come una delle più sanguinose battaglie combattute durante la guerra civile americana. Mentre i soldati giacevano mortalmente feriti sul freddo e duro terreno di Shiloh in attesa di aiuto medico, notarono un fenomeno molto strano. Alcune delle ferite sembravano effettivamente brillare nell’oscurità, proiettando una debole luce nell’oscurità del campo di battaglia. E la leggenda dice che i soldati con le ferite luminose avevano maggiori possibilità di sopravvivenza e di recupero dalle infezioni rispetto ai loro compagni d’armi le cui ferite non erano altrettanto luminescenti. L’effetto apparentemente protettivo della misteriosa luce gli valse il soprannome di “Angel’s Glow.”
Passiamo al 21° secolo.
Uno studente delle superiori, Bill Martin, stava visitando il campo di battaglia di Shiloh nel 2001 ed era incuriosito da questa storia. Fortunatamente per lui, sua madre era una microbiologa del Servizio di Ricerca Agricola dell’USDA. Aveva familiarità con il lavoro di sua madre sui batteri luminescenti che vivevano nel suolo. Fecero il collegamento che le ferite luminose avrebbero potuto essere causate dallo stesso microrganismo che sua madre stava studiando: Photorhabdus luminescens. Essendo lei stessa una scienziata, incoraggiò suo figlio a indagare ulteriormente. Ciò che scoprì fu una spiegazione notevole dietro una storia che è stata a lungo considerata poco più di una leggenda.1
Martin e il suo amico, Jon Curtis, sondarono sia i batteri che le condizioni durante la battaglia di Shiloh. Hanno scoperto che il Photorhabdus luminescens, il batterio studiato dalla mamma di Martin e quello che lui pensava potesse avere a che fare con le ferite luminose, condivideva un ciclo di vita simbiotico con vermi parassiti chiamati nematodi. I nematodi sono predatori che penetrano nelle larve di insetti che risiedono nel suolo o sulle superfici delle piante e prendono residenza nei loro vasi sanguigni. Lì, i vermi rigurgitano i batteri P. luminescens che vivono nelle loro viscere producendo una tenue luce blu. I batteri rilasciano poi un cocktail di tossine che uccidono l’insetto ospite e sopprimono la crescita di altri microrganismi che potrebbero decomporre il corpo larvale. Questo permette a P. luminescens e al loro partner nematode di banchettare sulla carcassa della loro preda senza interruzioni. Quando hanno finito di divorare l’insetto ospite, i batteri ricolonizzano le budella del nematode e fanno da spalla al verme mentre esce dal cadavere alla ricerca di un nuovo ospite. E cosa c’è di più – il bagliore emanato dall’insetto parassitato è pensato per attirare altre prede di insetti.2,3
E’ possibile che le sostanze chimiche rilasciate da P. luminescens fossero responsabili per aiutare i soldati a sopravvivere alle loro orribili ferite? Basandosi sulle prove che il P. luminescens era presente a Shiloh e sui resoconti dello strano bagliore proveniente dalle ferite dei soldati, Martin e Curtis hanno ipotizzato che il batterio luminoso abbia invaso le ferite dei soldati quando i nematodi hanno predato le larve di insetti che sono naturalmente attratti da tali ferite. L’infestazione risultante potrebbe aver spazzato via qualsiasi batterio concorrente e patogeno trovato nelle ferite oltre a bagnarle in un bagliore surreale.
L’unico avvertimento con l’ipotesi era che P. luminescens non può sopravvivere alle temperature del corpo umano. I giovani scienziati hanno dovuto trovare una nuova spiegazione per inserire questo pezzo del puzzle. L’indizio risiedeva nelle dure condizioni del campo di battaglia stesso. La battaglia fu combattuta all’inizio di aprile, quando le temperature erano basse e il terreno era bagnato dalla pioggia. I soldati feriti furono lasciati agli elementi della natura e soffrirono di ipotermia. Questo fornirebbe un ambiente perfetto per il P. luminescens per prendere il sopravvento e uccidere i batteri nocivi. Poi, quando i soldati sono stati trasportati in un ambiente più caldo, i loro corpi avrebbero naturalmente ucciso l’insetto. Per una volta, l’ipotermia è stata una buona cosa.
Spesso, un’infezione batterica in una ferita aperta sarebbe stata fatale. Ma questo fu un caso in cui il batterio giusto al momento giusto fu effettivamente determinante per salvare delle vite. I soldati a Shiloh avrebbero dovuto ringraziare i loro amici microbici. Ma chi sapeva allora che gli angeli sono disponibili in dimensioni microscopiche? Per quanto riguarda Martin e Curtis, hanno vinto il primo posto nella competizione a squadre all’Intel International Science and Engineering Fair del 2001. Personalmente, ho usato questa storia come esempio per i miei figli di come la semplice curiosità porta a risolvere problemi più grandi.
- http://sciencenetlinks.com/science-news/science-updates/glowing-wounds/
- Sharma S. et al. (2002). Le lumicine: nuove batteriocine da Photorhabdus luminescens con somiglianza alla proteina specifica per gli uropatogeni (USP) da Escherichia coli uropatogeno. FEMS Microbiol Lett. 214, 241-9.
- https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Photorhabdus_luminescens
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