La tecnologia del DNA-microarray per l'identificazione di specie microbiche su superfici e nell'aerosol di ambienti confinati

Abstract

La tecnologia del DNA microarray è utilizzata nei nostri laboratori per lo sviluppo di piattaforme multi-diagnostiche finalizzate alla identificazione di microrganismi. Il sistema è applicabile a campioni biologici prelevati in ambienti confinati, dove funghi e batteri rappresentano una delle componenti principali. Questi microrganismi, sono in grado di svilupparsi, in stretta relazione con determinati parametri come: i valori di temperatura e umidità relativa, le caratteristiche chimico fisiche dei materiali, e delle superfici, la tipologia di aerosol di questi ambienti. L’instaurarsi di consorzi microbici complessi e stabili oltre ad accelerare il degrado superficiale dei materiali, può costituire un rischio per la salute di operatori e/o fruitori, poiché molte specie microbiche sono in grado di rilasciare molecole o prodotti metabolici con diversi livelli di tossicità. A tale scopo può essere utile sviluppare un sistema multidiagnostico in grado di rilevare un pannello di patogeni più rappresentativo possibile dei germi diffusi in ambienti confinati. Sfruttando le moderne nanotecnologie, sono stati progettati e sviluppati dei DNA-microarray che utilizzano sonde oligonucleotidiche, fissate su un supporto solido e in grado di ibridare con specifiche porzioni bersaglio del genoma microbico. L'alto livello di sensibilità è assicurato dalla procedura di amplificazione mediante la reazione a catena della polimerasi (PCR) eseguita con dei primers a sequenza universale che riconoscono tratti di geni ribosomali molto conservati tra tutti i batteri o i funghi. La successiva ibridazione su vetrino seleziona e identifica poi le specie cui appartiene il DNA amplificato. La tecnologia microarray ha permesso una rapida e accurata analisi delle specie microbiche (batteri e funghi) presenti in campioni di diversa natura e composizione, ed è stata applicata per l’analisi del bioaerosol di ambienti confinati, con particolare attenzione per le specie microbiche che possono costituire un potenziale pericolo per la salute umana, quindi per il controllo preventivo e per la tutela del personale in determinati ambienti di lavoro.