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Nuove molecole ad attività battericida

di Giovanna M.

L’utilizzo frequente di antibiotici ha portato allo sviluppo di ceppi 

batterici resistenti a questi farmaci, spingendo i ricercatori ad isolare nuove molecole antibatteriche per contrastarli ovvero i peptidi (proteine). Questa nuova classe di antibiotici è rappresentata dai peptidi antimicrobici (AMPs, Anti Microbial Peptides) che trovano già impiego in numerosi campi  come l’agricoltura, l’industria alimentare e l’acquacoltura, a cui va aggiunto il campo clinico che negli ultimi 25 anni ha intensificato le proprie ricerche. 

 

 

 

 

 

 

 

Gli AMPs appartengono al sistema immunitario innato, in grado di esercitare un’azione antimicrobica contro diversi patogeni dannosi per la salute dell’uomo e per la qualità degli alimenti. Quelli di origine naturale sono piccole molecole di lunghezza variabile, contenenti dai 10 ai 50 amminoacidi. Essi costituiscono la prima linea di difesa degli organismi contro una grande varietà di agenti esterni ed hanno una doppia valenza, perché oltre a proteggere circa l’80% delle specie animali inferiori e tutte le piante dall’attacco dei patogeni, giocano un ruolo importante anche nell’immunità degli organismi superiori collegando i meccanismi dell’immunità innata ed acquisita.

 

Sono ulteriormente suddivisi in due sottoclassi: AAMPs (anionici, carica netta negativa) e CAMPs (cationici, carica netta positiva). Questi ultimi rappresentano il gruppo maggiormente studiato ed utilizzato per lo sviluppo di nuovi farmaci. Sono considerati ottimi candidati come agenti terapeutici per molteplici ragioni: agiscono contro batteri Gram positivi e negativi, lieviti e virus e sono prodotti da una vasta gamma di organismi tra cui insetti, piante, batteri, funghi, anfibi e mammiferi. Sono caratterizzati da rapidità d’azione e riescono a neutralizzare le endotossine. Hanno bassa capacità di indurre la comparsa di ceppi resistenti e la loro azione battericida diretta sia verso cellule in attiva divisione che verso cellule quiescenti li rende dei farmaci promettenti anche per il trattamento di infezioni croniche.

 

Il principale bersaglio molecolare dei CAMPs è la membrana batterica, il meccanismo d’azione non è del tutto chiaro perciò sono stati proposti una serie di modelli che prevedono un’interazione elettrostatica dovuta alle cariche opposte tra peptidi e membrana che ne altera la struttura facilitando l’accesso all’interno della membrana.

Attualmente il metodo di produzione classico conosciuto per la produzione di queste molecole è la sintesi chimica ma richiede costi elevati e tempi molto lunghi. In alternativa al metodo sintetico è stata utilizzata una tecnica ricombinante mediante la quale i peptidi sono espressi in un ospite eterologo che normalmente non lo produrrebbe, il più utilizzato è E. coli, e successivamente vengono isolati da esso per studiarne la capacità tramite saggi di attività antimicrobica. Alcuni di quelli già prodotti hanno mostrato un’elevata efficienza su ceppi di Staphylococcus aureus (foto a sinistra) e Pseudomonas aeruginosa (foto a destra). 

                        

              

Ad oggi sono sette i CAMPs in fase di studio clinico, soprattutto per applicazioni topiche. Ad esempio, per il trattamento di ferite infette ed ulcere, per la prevenzione delle infezioni associate all’uso dei cateteri ed altri ancora per il trattamento di infezioni del cavo orale.

             

[GM]

 

Fonti

Wiesner J e Vilcinskas A, Virulence 1(5):440-64 (2010) https://goo.gl/vqbMMV

Mahlapuu M et al., Front Cell Infect Microbiol 6:194 (2016) https://goo.gl/PCdosM

Fecondazione assistita: il successo degli embrioni “malati”

Il desiderio di avere figli spinge molte coppie con problemi di fertilità a ricorrere a tecniche artificiali come la fecondazione assistita. Sebbene in Italia tale tecnica sia ancora oggetto di forte discussione, la ricerca continua a fare passi avanti per garantire il successo dell’impianto embrionale. Prima dell’impianto nell’utero materno vengono analizzati gli embrioni e selezionati quelli utilizzabili, in modo da distinguere i sani dai malati. Tuttavia, una recente scoperta ha dimostrato che non tutti gli embrioni malati devono essere scartati, alcuni possono essere utilizzati aumentando le probabilità di riuscita della fecondazione artificiale.

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Gli effetti della musica sul cervello

Il mondo è pieno di grandi musicisti affetti da patologie che non hanno impedito loro di diventare “i geni” indiscussi nella storia della musica. Basti pensare a Schumann e la sua “vena di pazzia” classificata in seguito come “schizofrenia”, Beethoven e la sua precoce sordità, Mozart e la “Sindrome di Tourette” di cui probabilmente era affetto che provoca tic, suoni acuti e perdita di controllo del linguaggio, Petrucciani morto nel 1999 di “osteogenesi imperfetta” o “sindrome delle ossa di cristallo” ed Ezio Bosso malato di “sclerosi laterale amiotrofica” o SLA, una malattia neurodegenerativa che colpisce i motoneuroni.

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Cellule staminali: una speranza per il futuro

Si sente spesso parlare di cellule staminali e di come siano ampiamente utilizzate nel mondo della ricerca. Infatti, queste rappresentano una grande speranza nel campo della medicina rigenerativa, ma cosa sono in realtà? Come si generano?

Le cellule staminali sono cellule indifferenziate capaci di dividersi in maniera illimitata e differenziare in altri tipi cellulari: nervose, ossee, del cuore, della pelle, del fegato e del pancreas. Possono essere prelevate dall’embrione, dal feto o dall’adulto e a seconda della potenzialità delle cellule staminali, sono classificate in: totipotenti, se danno origine ad un organismo intero; pluripotenti, se generano molti tipi di tessuti ma non un organismo completo e multipotenti, se differenziano solo in cellule dei tessuti dalle quali vengono prelevate. Pertanto, le cellule staminali embrionali (ESC) si distinguono da quelle adulte perchè le prime sono totipotenti mentre le ultime sono multipotenti. Tuttavia, le ESC non possono essere prelevate dagli embrioni umani sia per questioni etiche che legali, perciò tali cellule sono rese pluripotenti.

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