Un grande team australiano guidato dalla Monash University ha ideato un nuovo approccio per uccidere i batteri resistenti agli antibiotici utilizzando nanoparticelle lipidiche che colpiscono strati specifici sulla superficie della cellula batterica.
Ricerca pubblicata sulla rivista Small ha dimostrato che i lipidi antibatterici possono essere utilizzati con successo in combinazione con lipidi nanocarrier per formare nanoparticelle che uccidono i batteri gram-negativi.
Questo approccio amplia le possibilità dei metodi per la somministrazione di lipidi antibatterici in combinazione con trattamenti consolidati per il trattamento delle infezioni batteriche.
Il gruppo di ricerca è stato guidato dal Prof. Jian Li, dal Prof. Anton Peleg e dal Prof. Associato Hsin-Hui Shen della Monash University. Il dottor Anton Le Brun, scienziato dello strumento e coautore, ha contribuito alla ricerca con misurazioni sul riflettometro di neutroni Platypus e l'analisi dei dati.
"La riflettometria neutronica è uno strumento utile per comprendere la struttura delle membrane cellulari su scala nanometrica", ha spiegato il dottor Le Brun
Lo strumento Platypus presso l'Australian Centre for Neutron Scattering è stato utilizzato per chiarire il meccanismo all'opera in un trattamento combinato ML-niosoma/polimixina B a livello molecolare. I niosomi sono vescicole con proprietà speciali che vengono utilizzate per somministrare farmaci.
La polimixina B è un antibiotico di ultima istanza per il trattamento delle infezioni da batteri gram-negativi. Tuttavia, alcuni batteri cominciano a mostrare segni di resistenza anche a questo antibiotico.
Realizzando membrane artificiali che imitano le proprietà della superficie delle cellule batteriche gram-negative, il team ha scoperto che i niosomi ML prendono di mira lo strato esterno della membrana esterna, che è composto principalmente da polisaccaridi.
Il legame dei niosomi ML alla superficie della membrana esterna espone la membrana. Fornisce alla polimixina B un migliore accesso per attaccare e distruggere la membrana protettiva esterna e poi quella interna, uccidendo infine la cellula batterica.
Il nuovo complesso si è rivelato efficace contro un'ampia selezione di ceppi ipervirulenti di K. pneumoniae, A. baumannii e P. aeruginosa, compresi agenti patogeni multiresistenti.
Il lavoro futuro esaminerà come ciò viene ottenuto in dettaglio a livello molecolare e perché la combinazione con la polimixina B è più efficace. Ulteriori passaggi amplieranno lo studio per testarlo contro altri agenti patogeni laddove la resistenza ai trattamenti consolidati si sta rivelando problematica.
Ulteriori informazioni: Xiangfeng Lai et al, Nanoparticelle lipidiche che mirano ai polisaccaridi per uccidere i batteri Gram-negativi, Piccole (2023). DOI:10.1002/piccolo.202305052
Informazioni sul giornale: Piccolo
Fornito dall'Organizzazione australiana per la scienza e la tecnologia nucleare (ANSTO)
