• biofilm
• elastina
• LasB
• Pseudomonas aeruginosa
• strategia antivirulenza

La resistenza antimicrobica (AMR) è considerata una delle più gravi minacce alla salute pubblica a livello globale, con implicazioni drammatiche sia sul piano sanitario che socioeconomico. Attualmente, le infezioni causate da microrganismi resistenti ai farmaci sono associate a circa 4.71 milioni di decessi all'anno. Proiezioni recenti stimano che, in assenza di interventi efficaci e coordinati, questo numero potrebbe raggiungere i 10 milioni di decessi annui entro il 2050, con conseguenze economiche comparabili alla crisi finanziaria del 2008-2009. Questo fenomeno è strettamente legato all'adattamento evolutivo dei microrganismi, caratterizzati da un alto tasso di mutazione e da cicli replicativi estremamente rapidi. Questi fattori, combinati con l'uso eccessivo e spesso inappropriato degli antibiotici, determinano la diffusione di ceppi resistenti. Tra i microrganismi di notevole interesse clinico vi è Pseudomonas aeruginosa, patogeno opportunista responsabile di gravi infezioni nosocomiali, che presenta una spiccata tendenza a sviluppare resistenza nei confronti degli antibiotici, al punto che l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha inserito tale batterio nella lista di patogeni per i quali urgono nuovi approcci terapeutici. Negli ultimi anni, molte ricerche si sono concentrate sullo sviluppo di strategie antibatteriche alternative, tra cui l’utilizzo di farmaci antivirulenza. A differenza degli antibiotici convenzionali, che mirano a inibire o uccidere i batteri, i farmaci antivirulenza agiscono bloccando i meccanismi di virulenza specifici del patogeno, riducendo la sua capacità di causare malattia senza influenzarne direttamente la crescita. Questo approccio offre un vantaggio significativo in quanto riduce la pressione che porta alla selezione di ceppi resistenti. Tra i vari bersagli batterici, particolare attenzione è rivolta agli inibitori di enzimi proteolitici, la cui mancata attività potrebbe diminuire la capacità del patogeno di colonizzare l’ospite, danneggiare i tessuti e provocare malattia.
L'obiettivo del presente lavoro di tesi è stato valutare in vitro le proprietà antivirulenza di una serie di inibitori di metalloproteasi, specificatamente disegnati per inibire l’elastasi LasB, un fattore di virulenza chiave di P. aeruginosa. L’elastasi LasB è una metalloproteasi Zn-dipendente secreta da P. aeruginosa, in grado di idrolizzare un ampio spettro di proteine dell’ospite e causare alterazioni della risposta immunitaria nonchè danno tessutale. Sono stati saggiati una serie di nuovi inibitori basati su uno scaffold di tipo N-benzyloxy-aminoacid-hydroxamate (BAH), valutandone la citotossicità verso cellule polmonari e l’efficacia nel ridurre l’attività specifica di LasB e l’attività proteolitica totale di P. aeruginosa. I risultati hanno indicato che gli inibitori BAH, a concentrazioni non citotossiche, sono efficaci nel ridurre l’attività della LasB e più in generale l’attività proteolitica totale, suggerendo un possibile spettro d’azione più ampio rispetto a quello per il quale sono stati inizialmente disegnati.
È noto che l’elastasi LasB ha un ruolo anche nella formazione del biofilm di P. aeruginosa contribuendo così alla resistenza del microrganismo verso gli antibiotici. Per tale motivo è stata valutata la capacità dei BAH di inibire la formazione del biofilm. Alcuni inibitori si sono rivelati efficaci nel prevenire la formazione di biofilm a concentrazioni non citotossiche.
Questi risultati preliminari supportano l’ipotesi che gli inibitori della LasB possano rappresentare un valido approccio anti-virulenza contro P. aeruginosa, disarmando il batterio senza favorire l’emergenza di resistenze, sebbene ulteriori studi in modelli in vivo saranno necessari per valutarne meglio potenzialità e limiti.