I batteri sono sempre più resistenti agli antibiotici disponibili. Un team di chimici dell'Università tecnica di Monaco (TUM) ha ora identificato importanti enzimi nel metabolismo degli stafilococchi. Bloccare questi enzimi in modo mirato li affama.

"La medicina ha bisogno di nuove armi contro i batteri, " dice il prof. Stephan Sieber. "Molti batteri sono già resistenti ai farmaci comuni. Un obiettivo importante della ricerca è quindi identificare nuovi punti di attacco".

Insieme al dottorato la studentessa Annabelle Hoegl e il suo team presso la cattedra di chimica organica II presso l'Università tecnica di Monaco di Baviera, il ricercatore ha sviluppato una procedura per isolare e metabolizzare gli enzimi che controllano il metabolismo. "Se potessimo bloccare questi enzimi, " Stephan Sieber spiega l'obiettivo, "Potremmo più o meno far morire di fame gli agenti patogeni".

La nuova metodologia è stata testata su Staphylococcus aureus. Il batterio è molto diffuso, con molte specie resistenti agli antibiotici. Gli stafilococchi comprendono migliaia di proteine. "Isolando enzimi con proprietà specifiche da questo pagliaio, individuarli e indagare sulla loro funzione ha rappresentato una vera sfida, " ricorda Sieber.

Gli enzimi presi di mira dal team di ricerca utilizzano la vitamina B6 per accelerare le reazioni chimiche nella cellula. Un componente cruciale della vitamina B6 è il piridossalfosfato, o PLP. Senza gli enzimi PLP-dipendenti, il metabolismo dei batteri si fermerebbe, morire di fame i microrganismi.

Rintracciare gli enzimi con i marcatori

Il team ha utilizzato un piridossal fosfato modificato chimicamente per rilevare tali enzimi dipendenti dal PLP. Le molecole marcate sono state aggiunte ad una soluzione nutritiva in cui proliferano i batteri Staphylococcus aureus.

Poiché la soluzione non conteneva PLP naturale, gli enzimi PLP-dipendenti incorporavano i marcatori, usandoli per il metabolismo. I chimici hanno quindi rotto i batteri usando gli ultrasuoni e hanno ripescato gli enzimi che trasportavano i marcatori.

Il principio della pesca molecolare, o "profilo proteico, "come si chiama, non è completamente nuovo. Ma, gli scienziati TUM sono i primi ad utilizzare questa metodologia per studiare gli enzimi dipendenti dal PLP.

"Siamo stati in grado di dimostrare che il metodo è molto efficiente, " sottolinea Sieber. "Molti enzimi fisiologicamente importanti nello Staphylococcus dipendono dal piridossalfosfato. Abbiamo isolato il 73% di questi enzimi, li ha analizzati utilizzando la spettrometria di massa e li ha identificati".

Inoltre, il team ha scoperto enzimi dipendenti dal PLP precedentemente sconosciuti e ne ha decifrato le funzioni. "In tal modo abbiamo scoperto un tesoro non sfruttato nella nostra ricerca di nuovi bersagli antibiotici, "dice il farmacista.

Questa intuizione può ora essere utilizzata per sviluppare nuovi agenti attivi contro i batteri. Nel passaggio successivo, i ricercatori sperano di studiare le funzioni degli enzimi in modo più dettagliato e determinare come il metabolismo dei batteri può essere bloccato in modo mirato senza danneggiare le cellule umane sane.