Una tecnologia a basso costo che coinvolge nanoparticelle caricate con antibiotici e altri composti antimicrobici che possono essere utilizzati in molteplici attacchi alle infezioni da parte del batterio responsabile della maggior parte dei casi di tubercolosi è stata sviluppata dai ricercatori dell'Università statale di San Paolo (UNESP) in Brasile.
Il lavoro è riportato in un articolo pubblicato sulla rivista Carbohydrated Polymers . I risultati dei test in vitro suggeriscono che potrebbe essere la base per una strategia di trattamento per combattere la resistenza batterica multifarmaco.
Secondo il Ministero della Sanità brasiliano, nel 2022 sono stati notificati circa 78.000 casi di tubercolosi, il 5% in più rispetto all'anno precedente e più che in qualsiasi altro paese delle Americhe. Oltre all'aumento dell'incidenza, cresce anche il numero di casi che coinvolgono ceppi multiresistenti.
L'agente principale della malattia è il bacillo Mycobacterium tuberculosis, uno dei batteri più letali conosciuti dagli scienziati. La trasmissione avviene tramite inalazione di bacilli, che migrano negli alveoli polmonari, provocando l'infiammazione delle vie aeree e infine distruggendo il tessuto polmonare.
L'uso della nanotecnologia è una delle nuove strategie di trattamento considerate più promettenti dagli scienziati di tutto il mondo contro i ceppi multiresistenti di M. tuberculosis. Lo studio UNESP ha analizzato l'attività antitubercolare di nanoparticelle comprendenti N-acetilcisteina (un integratore da banco), chitosano (un composto naturale derivato dallo scheletro esterno dei crostacei), un peptide antimicrobico originariamente isolato dalla pelle di una specie di rana brasiliana , e rifampicina (un antibiotico comunemente usato per trattare la tubercolosi).
I risultati hanno mostrato che le nanoparticelle hanno inibito significativamente la progressione della malattia e hanno superato la resistenza al farmaco senza causare danni cellulari.
Sono stati eseguiti test in vitro con fibroblasti infetti da M. tuberculosis, le principali cellule attive nel tessuto connettivo, e macrofagi, cellule del sistema immunitario innato e un componente chiave della difesa di prima linea contro i patogeni.
"La rifampicina è considerata obsoleta per alcuni ceppi del bacillo, ma nel nostro studio l'abbiamo rivitalizzata e ottimizzata con peptidi antimicrobici che hanno dimostrato di aiutare a combattere la malattia", ha affermato Laura Maria Duran Gleriani Primo, prima autrice dell'articolo e ricercatrice studente universitario presso la Scuola di Scienze Farmaceutiche dell'UNESP.
"Questi peptidi interagiscono con vari recettori in diverse parti del batterio, sia nella membrana che nel periplasma. Abbiamo scoperto che rivitalizzano la rifampicina, che diventa ancora più attiva all'interno dei macrofagi", ha affermato Cesar Augusto Roque-Borda, primo coautore dello studio. e un dottorato di ricerca candidato al programma di studi universitari in bioscienze e biotecnologie farmaceutiche dell'UNESP. Il periplasma è una regione di cellule batteriche che si trova tra la membrana citoplasmatica interna e quella batterica esterna dell'involucro cellulare.
Il trattamento convenzionale della tubercolosi prevede l'uso concomitante di diversi antibiotici per un periodo che va da sei mesi a circa due anni, a seconda della risposta del paziente e della resistenza del batterio. I ricercatori si aspettano che la loro tecnica riduca questa volta.
"Dallo studio sappiamo che è possibile inserire una notevole concentrazione di antibiotici e peptidi nei macrofagi, abbastanza per potenziare l'effetto del trattamento", ha affermato Fernando Rogério Pavan, ultimo autore dell'articolo e professore presso la Scuola di Scienze Farmaceutiche dell'UNESP. . "Le nostre aspettative per la ricerca futura includono l'uso di questo tipo di nanotecnologia con altri farmaci e farmaci a rilascio lento in modo che i pazienti non abbiano bisogno di assumere i farmaci ogni giorno."
Il prossimo passo sarà confermare i risultati in vitro mediante prove in vivo e studiare l'uso delle nanoparticelle per combattere altre malattie che richiedono cure per lunghi periodi.
Ulteriori informazioni: Laura Maria Duran Gleriani Primo et al, I peptidi antimicrobici innestati sulla superficie delle nanoparticelle di N-acetilcisteina-chitosano possono rivitalizzare i farmaci contro gli isolati clinici di Mycobacterium tuberculosis, Polimeri di carboidrati (2023). DOI:10.1016/j.carbpol.2023.121449
Fornito da FAPESP
