Roma – Sviluppato un nuovo composto che elimina efficacemente le infezioni batteriche nei topi, comprese quelle che possono provocare rare ma potenzialmente fatali malattie “mangia-carne”, con possibili implicazioni nel trattamento di infezioni resistenti agli antibiotici. A riuscire nell’impresa, documentata su Science Advances, sono stati i ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis. Il composto potrebbe essere il primo di una classe di antibiotici completamente nuova e potrebbe fornire le basi per trattamenti più efficaci contro i batteri che non possono essere domati facilmente con gli antibiotici attuali. Il composto ha come bersaglio i batteri gram-positivi, che possono causare infezioni da stafilococco resistenti ai farmaci, sindrome da shock tossico e altre malattie che possono diventare mortali.
I ricercatori della Washington University School of Medicine di St. Louis hanno sviluppato un composto efficace contro batteri comuni che possono portare a malattie rare e pericolose. Questa immagine mostra una coltura batterica di Streptococcus pyogenes non trattata e piena di microbi sani, contrassegnati in verde (a sinistra). Dopo il trattamento con GmPcide, il piatto è pieno di batteri morti (rosso; a destra).
CREDITO
Zongsen Zou, Ph.D, Washington University di St Louis.
È stato sviluppato grazie alla collaborazione tra i laboratori di Scott Hultgren, Helen L. Stoever, Michael Caparon, professore di microbiologia molecolare, e Fredrik Almqvist, professore di chimica presso l’Università di Umeå in Svezia. Un nuovo tipo di antimicrobico sarebbe una buona notizia per i medici che cercano trattamenti efficaci contro gli agenti patogeni che stanno diventando sempre più resistenti ai farmaci attualmente disponibili e quindi molto più pericolosi. “Tutti i batteri gram-positivi che abbiamo testato sono risultati sensibili a questo composto. Questo include enterococchi, stafilococchi, streptococchi, C. difficile, che sono i principali tipi di batteri patogeni”, ha detto Caparon, coautore dello studio. “I composti hanno un’attività ad ampio spettro contro numerosi batteri”, ha continuato Caparon. Il composto si basa su un tipo di molecola chiamata 2-piridone fuso ad anello. Inizialmente, Caparon e Hultgren avevano chiesto ad Almqvist di sviluppare un composto che potesse impedire alle pellicole batteriche di attaccarsi alla superficie dei cateteri uretrali, una causa comune di infezioni del tratto urinario associate agli ospedali. Scoprire che il composto risultante aveva proprietà antinfettive contro diversi tipi di batteri è stato un felice caso. La squadra di ricerca ha dato alla nuova famiglia di composti il nome di GmPcides, per gram-positive-icide. In un lavoro precedente, gli autori hanno dimostrato che i GmPcides sono in grado di eliminare ceppi di batteri in esperimenti su piastre di Petri. In questo ultimo studio, hanno deciso di testarlo sulle infezioni necrotizzanti dei tessuti molli, che sono infezioni a rapida diffusione che di solito coinvolgono più tipi di batteri gram-positivi, per le quali Caparon aveva già un modello murino funzionante. La più nota di queste, la fascite necrotizzante o “malattia della carne”, può danneggiare rapidamente i tessuti in modo così grave da richiedere l’amputazione degli arti per controllarne la diffusione. Circa il 20% dei pazienti affetti da questa malattia muore. Lo studio si è concentrato su un agente patogeno, lo Streptococcus pyogenes, responsabile di 500.000 decessi all’anno a livello globale, tra cui la malattia della carne. I topi infettati da S. pyogenes e trattati con un GmPcide hanno avuto risultati migliori rispetto agli animali non trattati in quasi tutti i parametri. Fra i topi trattati è stata riscontrata una minore perdita di peso, le ulcere caratteristiche dell’infezione erano più piccole e hanno combattuto l’infezione più velocemente. Il composto sembra ridurre la virulenza dei batteri e, soprattutto, accelerare la guarigione delle aree cutanee danneggiate dopo l’infezione. Non è chiaro come i GmPcides riescano a ottenere tutto questo, ma l’esame al microscopio ha rivelato che il trattamento sembra avere un effetto significativo sulle membrane cellulari batteriche, che sono l’involucro esterno dei microbi. “Uno dei compiti di una membrana è quello di escludere il materiale dall’esterno”, ha affermato Caparon. “Sappiamo che entro cinque-dieci minuti dal trattamento con GmPcide, le membrane iniziano a diventare permeabili e permettono l’ingresso nei batteri di elementi che normalmente dovrebbero essere esclusi, il che suggerisce che le membrane sono state danneggiate”, ha proseguito Caparon. Questo può disturbare le funzioni dei batteri, comprese quelle che causano danni all’ospite, e rendere i batteri meno efficaci nel combattere la risposta immunitaria dell’ospite alle infezioni. Oltre alla loro efficacia antibatterica, i GmPcides sembrano avere meno probabilità di portare a ceppi resistenti ai farmaci. Gli esperimenti volti a creare batteri resistenti hanno trovato pochissime cellule in grado di resistere al trattamento e quindi di trasmettere i loro vantaggi alla generazione successiva di batteri. Caparon ha spiegato che c’è ancora molta strada da fare prima che i GmPcides entrino nelle farmacie locali. Caparon, Hultgren e Almqvist hanno brevettato il composto utilizzato nello studio e lo hanno concesso in licenza a una società, QureTech Bio, di cui sono proprietari, con l’aspettativa di poter collaborare con un’azienda in grado di gestire lo sviluppo farmaceutico e gli studi clinici per portare potenzialmente i GmPcides sul mercato. “Le infezioni batteriche di ogni tipo sono un problema sanitario importante e stanno diventando sempre più resistenti a più farmaci e quindi più difficili da trattare”, ha dichiarato Hultgren. “La scienza interdisciplinare facilita l’integrazione di diversi campi di studio che possono portare a nuove idee sinergiche che hanno il potenziale di aiutare i pazienti”, ha concluso Hultgren.(30Science.com)
