un mortale, un batterio resistente agli antibiotici può essere sterilizzato dirottando il suo sistema di acquisizione dell'eme, che è essenziale per la sua sopravvivenza. La nuova strategia, sviluppato da ricercatori e colleghi dell'Università di Nagoya in Giappone, è stato pubblicato sulla rivista ACS Biologia Chimica .

Pseudomonas aeruginosa è un batterio pericoloso che provoca infezioni negli ambienti ospedalieri e nelle persone con sistema immunitario indebolito. Può causare infezioni del sangue e polmonite, mentre le infezioni gravi possono essere mortali. Altamente resistente al trattamento antibiotico, P. aeruginosa è uno dei patogeni più critici che richiedono urgentemente strategie di trattamento alternative, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità.

Questo batterio è uno dei tanti che hanno sviluppato un sistema che consente loro di acquisire ferro di difficile accesso dal corpo umano. Il ferro è essenziale per la crescita e la sopravvivenza batterica, ma negli esseri umani, la maggior parte è trattenuta all'interno del complesso 'eme' dell'emoglobina. Per impadronirsene, P. aeruginosa e altri batteri secernono una proteina, chiamato HasA, che si attacca all'eme nel sangue. Questo complesso è riconosciuto da un recettore di membrana sul batterio chiamato HasR, permettendo l'ingresso dell'eme nella cellula batterica, mentre HasA viene riciclato per raccogliere più eme.

Il chimico bioinorganico Osami Shoji dell'Università di Nagoya e i suoi collaboratori hanno trovato un modo per dirottare questo "sistema di acquisizione dell'eme" per la somministrazione di farmaci. Hanno sviluppato una polvere formata da HasA e il pigmento gallio ftalocianina (GaPc), quale, quando applicato a una cultura di P. aeruginosa , veniva consumato dai batteri.

"Quando il pigmento è esposto alla luce del vicino infrarosso, le specie reattive dell'ossigeno dannose sono generate all'interno delle cellule batteriche, " spiega Shoji. Quando testato, oltre il 99,99 percento dei batteri è stato ucciso dopo il trattamento con un micromolare di HasA con GaPc e dieci minuti di irradiazione.

La strategia ha funzionato anche su altri batteri con il recettore HasR sulle loro membrane, ma non su quelli senza di essa.

Il sistema di acquisizione dell'eme è così essenziale per la sopravvivenza di questi batteri che non ci si aspetta che cambi, rendendo improbabile che i batteri sviluppino resistenza a questa strategia farmacologica, i ricercatori credono.

"I nostri risultati supportano l'uso di proteine ​​​​eme artificiali come cavallo di Troia per fornire selettivamente antimicrobici per colpire i batteri, consentendo la loro sterilizzazione specifica ed efficace, indipendentemente dalla resistenza agli antibiotici, " riporta il team nel loro studio.

I ricercatori ora mirano a testare la loro strategia per il trattamento delle infezioni, e stanno lavorando per modificare il loro approccio per sterilizzare altri agenti patogeni che possiedono un sistema di acquisizione dell'eme simile.

L'articolo, "Dirottamento del sistema di acquisizione di Heme di Pseudomonas aeruginosa per la consegna di ftalocianina come antimicrobico, " è stato pubblicato in ACS Biologia Chimica .