Renee Fleeman, ricercatrice del College of Medicine dell'Università della Florida Centrale, è in missione per uccidere i batteri resistenti ai farmaci e il suo ultimo studio ha identificato una terapia in grado di penetrare nel muco utilizzato da tali infezioni per proteggersi dagli antibiotici.
In uno studio pubblicato su Cell Reports Physical Science , Fleeman ha dimostrato che un peptide antimicrobico estratto dalle mucche può potenzialmente trattare le infezioni incurabili causate dal batterio Klebsiella pneumoniae.
I batteri, comunemente presenti nell’intestino, sono generalmente innocui. Diventa pericoloso per la salute quando entra in altre parti del corpo e può causare polmonite, infezioni del tratto urinario e delle ferite. Quelli a più alto rischio includono anziani e pazienti con altri problemi di salute come diabete, cancro, insufficienza renale e malattie del fegato. Tuttavia, i giovani adulti e le persone senza ulteriori problemi di salute possono contrarre infezioni del tratto urinario e delle ferite da batteri che non possono essere curati con gli antibiotici oggi disponibili.
Il CDC riferisce che i batteri resistenti agli antibiotici rappresentano una crescente minaccia per la salute globale. Uno studio del 2019 ha rilevato che quasi 5 milioni di persone sono morte in tutto il mondo quell’anno a causa di infezioni resistenti ai farmaci. Gran parte di questi decessi sono attribuibili a K. pneumoniae perché ha un tasso di mortalità del 50% senza terapia antibiotica.
Questi batteri sono più resistenti ai farmaci quando vivono in un biofilm, ovvero microrganismi che si attaccano insieme e sono incorporati in una melma protettiva. Studi recenti hanno dimostrato che il 60-80% delle infezioni sono associate a biofilm batterici, che ne aumentano la resistenza ai farmaci.
"È come un rivestimento che i batteri si avvolgono", dice Fleeman.
La sua ricerca sta esaminando i modi per rimuovere il rivestimento protettivo ed esporre i batteri in modo che possano essere uccisi dal sistema immunitario del corpo o dagli antibiotici che attualmente non possono passare attraverso il biofilm. Attraverso questa ricerca, Fleeman ha scoperto come i peptidi prodotti dalle mucche possono uccidere rapidamente K. pneumoniae.
Ha determinato che i peptidi interagiscono con le connessioni dello zucchero che mantengono intatta la melma. Ha paragonato il processo al taglio di una recinzione collegata a catena. Una volta tagliate più catene, l'integrità della struttura della melma viene danneggiata e il peptide può entrare e distruggere i batteri che non sono più protetti.
"La nostra ricerca ha dimostrato che il peptide di poliprolina può penetrare e iniziare a rompere la barriera del muco in appena un'ora dopo il trattamento", afferma Fleeman.
Il peptide ha un altro vantaggio:una volta sfondata la barriera protettiva del muco, i test hanno dimostrato che uccide i batteri meglio degli antibiotici usati come ultima risorsa per trattare le infezioni incurabili. I peptidi uccidono i batteri praticando dei fori nella membrana cellulare, causandone la morte rapidamente rispetto ad altri antibiotici che inibiscono la crescita dall'interno della cellula.
Il peptide potrebbe anche essere utilizzato come trattamento topico per un’ampia gamma di usi, soprattutto in ambito militare, per trattare ferite aperte sul campo. "I batteri si dividono ogni 30 minuti, quindi è necessario agire in fretta", afferma Fleeman.
La fase successiva della sua ricerca cercherà di comprendere la biologia dietro l'efficacia del peptide e se combinazioni di altri farmaci potrebbero aiutarne l'applicazione.
Fleeman afferma che la ricerca sulle infezioni resistenti deve continuare perché rappresentano una grave minaccia per la salute.
"Si stima che entro il 2050 le infezioni batteriche resistenti agli antibiotici costituiranno la prima causa di morte umana", afferma.
"Il nostro lavoro è focalizzato sulla preparazione per questa battaglia dell'era post-antibiotica, in cui gli antibiotici comuni che diamo per scontati non saranno più efficaci, mettendo a repentaglio la terapia contro il cancro, i trapianti di organi e qualsiasi progresso medico moderno che si basi su terapie antibiotiche efficaci." /P>
Ulteriori informazioni: Laura De los Santos et al, Il peptide poliprolina prende di mira i polisaccaridi di Klebsiella pneumoniae per collassare i biofilm, Cell Reports Physical Science (2024). DOI:10.1016/j.xcrp.2024.101869
Informazioni sul giornale: Cell Reports Scienze fisiche
Fornito dall'Università della Florida Centrale
