Valutazione dell'attività di peptidi antimicrobici nei confronti di microrganismi di interesse medico

Abstract

Le malattie da infezione rappresentano ancora una delle principali problematiche per la sanità mondiale. Per oltre 60 anni l’uso di farmaci antimicrobici e la disponibilità di vaccini sicuri ed efficaci hanno drasticamente diminuito la loro diffusione. A fine anni ’60 infatti, approcci di prevenzione e terapeutici, insieme ad un miglioramento dello status economico e delle condizioni di igiene, avevano portato la comunità medica a dichiarare praticamente vinta la guerra nei confronti delle malattie infettive. Tuttavia, queste ottimistiche previsioni sono state molto presto riviste a causa del drammatico aumento di incidenza e prevalenza di malattie emergenti e riemergenti, spesso causate da agenti eziologici caratterizzati da un’intrinseca o acquisita resistenza agli agenti antinfettivi. Globalizzazione, scambi internazionali, viaggi e cambiamenti climatici hanno facilitato nel tempo la diffusione di agenti patogeni e dei loro vettori in nuove aree geografiche ponendo un serio rischio di sanità pubblica. Sebbene gli antimicrobici siano stati a lungo un efficace metodo di controllo delle malattie da infezione, la loro efficacia sta diminuendo nel tempo. Per tale motivo, i ricercatori stanno cercando di trovare strategie terapeutiche alternative e nuove molecole dotate di meccanismi d’azione diversi dai farmaci attualmente in uso. I peptidi antimicrobici (antimicrobial peptides, AMP) sono stati ritenuti, fin dalla loro scoperta negli anni ’40, una potenziale alternativa agli antibiotici convenzionali. L’interesse terapeutico è legato principalmente alla loro attività nei confronti di microrganismi resistenti ai farmaci e/o produttori di biofilm. Gli AMP costituiscono un vasto ed eterogeneo gruppo di molecole, isolate per la prima volta in insetti ed anfibi, poi identificate in tutti gli esseri viventi, compreso l’uomo. Già da diversi anni, presso il Laboratorio di Microbiologia e Virologia del Dipartimento di Medicina e Chirurgia dell’Università di Parma, gli studi si sono incentrati sull’attività antimicrobica di peptidi di diversa origine, in particolare derivati da proteine fisiologiche, inclusi gli anticorpi. In questo progetto, sono stati valutati per la loro attività antimicrobica peptidi derivati da KP (killer peptide), ricavato dalla regione variabile di un anticorpo anti-idiotipico ricombinante, peptidi progettati in silico, ottenuti per sostituzione amminoacidica da peptidi a riconosciuta attività antifungina, e due peptidi, Ma1 e Ma2, anch’essi ottenuti mediante approcci bioinformatici a partire dalla sequenza di un AMP precedentemente descritto. Questi peptidi, caratterizzati da una corta sequenza (<20 aa) e basso peso molecolare, hanno dimostrato, in saggi di unità formanti colonia (Colony Forming Unit, CFU), un’attività in vitro a concentrazioni micromolari, anche nei confronti di biofilm. Proprietà strutturali e modalità di azione sono state investigate mediante dicroismo circolare, microscopia confocale e citofluorimetria a flusso. L’attività di alcuni peptidi è stata inoltre valutata in vivo, utilizzando come modello sperimentale larve di Galleria mellonella, con risultati significativi, suggerendo un possibile interesse di queste molecole per lo sviluppo di nuovi antimicrobici.