Nella terapia fotodinamica antibatterica, l’irradiazione viene utilizzata per produrre specie reattive dell’ossigeno che uccidono i batteri. Poiché richiede luce esterna e ossigeno, questo metodo è adatto solo per le infezioni superficiali.
Nella rivista Angewandte Chemie , un gruppo di ricerca cinese ha ora introdotto una "batteria di ossigeno singoletto" molecolare che può essere "caricata" con ossigeno reattivo, che poi rilascia negli strati profondi dei tessuti per colpire lo stafilococco resistente alla meticillina.
I batteri resistenti agli antibiotici sono in aumento. Sebbene spesso innocui per le persone sane, i temuti "patogeni ospedalieri" multiresistenti come lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA) utilizzano ferite o ferite chirurgiche fresche per penetrare nel corpo. Infettano anche i pazienti immunocompromessi. Poiché gli antibiotici non sono efficaci, a volte non esiste alcun rimedio.
Un’alternativa molto promettente è la terapia fotodinamica antibatterica, già ampiamente utilizzata in odontoiatria. In questa tecnica, una sostanza attivata dalla luce (fotosensibilizzatore) viene irradiata, innescando una reazione fotodinamica che produce ossigeno singoletto ( 1 O2 ), una forma eccitata di ossigeno.
A differenza degli antibiotici, questa sostanza attacca contemporaneamente più siti biomolecolari sui batteri. È facile da usare, sicuro, indolore e generalmente privo di effetti collaterali. Purtroppo è stato utile solo per le infezioni superficiali perché la luce necessaria penetra nei tessuti solo per pochi millimetri. Inoltre, anche gli strati tissutali più profondi non hanno abbastanza ossigeno per un trattamento efficace.
Un team guidato da Bingran Yu e Fu-Jian Xu dell’Università di Tecnologia Chimica di Pechino ha ora sviluppato un nuovo approccio alla terapia fotodinamica:una “batteria a ossigeno singoletto” che può essere utilizzata per combattere le infezioni batteriche profonde perché non richiede né luce né ossigeno esterno .
Prima avviene la conversione dell'ossigeno in ossigeno singoletto reattivo mediante irraggiamento in presenza di una molecola che cattura la luce (fotosensibilizzatore). La "batteria" viene "caricata" con l'ossigeno singoletto. Questa "batteria" è costituita da uno speciale anello di atomi di carbonio a sei membri (piridone) contenente azoto che lega strettamente l'ossigeno singoletto.
La molecola reattiva dell'ossigeno fa da ponte tra due vertici opposti dell'anello (endoperossido). Un peptide legato all'anello "riconosce" specificamente i batteri MRSA, quindi le batterie molecolari si accumulano intorno e nei batteri e rilasciano continuamente il loro ossigeno singoletto.
I batteri vengono quindi attaccati simultaneamente in molti punti diversi, inclusa la loro membrana, il DNA, gli enzimi e altre proteine. Ciò rende praticamente impossibile lo sviluppo di resistenza. Quando somministrata ai topi tramite nebulizzazione, la batteria a ossigeno singoletto si è dimostrata molto efficace nel trattamento delle infezioni polmonari causate da MRSA. Non sono stati osservati effetti collaterali sistemici.
Ulteriori informazioni: Yiwen Zhu et al, Una batteria a ossigeno singoletto mirata per infezioni batteriche multiresistenti dei tessuti profondi, Angewandte Chemie International Edition (2023). DOI:10.1002/anie.202306803
Informazioni sul giornale: Edizione Internazionale Angewandte Chemie , Angewandte Chemie
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