• biofilm
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• ciprofloxacina
• fattori di virulenza
• P. aeruginosa
• P. aeruginosa
• virulence factors

La diffusione di ceppi batterici multi-resistenti rappresenta uno dei maggiori problemi in ambito sanitario per la difficile gestione terapeutica delle infezioni e per l’aumentata morbidità e mortalità. Tra i ceppi batterici maggiormente studiati ed isolati più di frequente da siti di infezioni vi è P. aeruginosa, patogeno opportunista Gram-negativo (Van Delden, Iglewsky, 1998).
Il numero limitato di antibiotici oggi disponibili ritenuti efficaci per il trattamento di ceppi multi-resistenti produttori di biofilm e fattori di virulenza ha portato alla necessità di individuare nuove strategie di trattamento non convenzionali (Piras et al., 2019).
Particolare attenzione è stata rivolta verso polimeri funzionali, quali i derivati quaternari del chitosano, studiati in campo biomedico/farmaceutico e capaci di esercitare sia attività antimicrobica diretta che di veicolare agenti attivi (Chi Fai Cheung, 2015).
Nel presente lavoro di tesi sono state approfondite le proprietà anti-biofilm e anti-virulenza di un derivato quaternario del chitosano a basso peso molecolare (QAL) e di nanoparticelle (NP) a base di QAL, verso P. aeruginosa W4 (isolato clinico). Inoltre, è stata valutata la possibile attività sinergica tra QAL e ciprofloxacina nella inibizione della produzione di biofilm, oltre alla messa a punto di una formulazione di NP caricate con ciprofloxacina.
La prima parte dello studio è stata rivolta alla formulazione e caratterizzazione chimico-fisica di NP a base di QAL e CG, ottenute per formazione di complessi polielettrolitici (PEC).
L’attività delle NP è stata confrontata con quella dei singoli costituenti, a concentrazioni sub-inibenti, sulla produzione di fattori di virulenza (pioverdina, piocianina, proteasi totali, las-A) da parte di P. aeruginosa W4. I risultati ottenuti hanno documentato una significativa attività inibente su tutti i fattori di virulenza per QAL, mentre non è stata osservata attività per le NP e CG. Per quanto riguarda la combinazione QAL-ciprofloxacina, è stata osservata una riduzione importante e significativa della produzione di biofilm, non rilevata dall’impiego dei due agenti singolarmente.
È possibile avanzare l’ipotesi che gli effetti riportati da QAL e dalla sua combinazione con ciprofloxacina possano essere correlati all’ inibizione del sistema di comunicazione intercellulare Quorum Sensing. Tuttavia, ulteriori studi dovranno confermare i precisi meccanismi d’azione del polimero. La combinazione di agenti anti-QS ed antibiotici convenzionali può migliorare significativamente l’efficacia del regime terapeutico, permettendo di impiegare dosi inferiori di farmaco e ridurre potenziali effetti tossici (Jiang et al., 2019).

BIBLIOGRAFIA
Chi Fai Cheung, R. (2015). Chitosan: An Update on Potential Biomedical and Pharmaceutical Applications. Marine Drugs, 5156-5186.
Jiang, Q., Chen, J., Yang, C., Yin, Y., & Yao, K. (2019). Quorum Sensing: A Prospective Therapeutic Target for Bacterial Diseases. BioMed Research International.
Piras, A. M., Esin, S., Benedetti, A., Maisetta, G., Fabiano, A., Zambito, Y., & Batoni, G. (2019, November 16). Antibacterial, Antibiofilm, and Antiadhesive Properties of Different Quaternized Chitosan Derivatives. International Journal of Molecular Sciences, 1-21.
Van Delden, C., & Iglewsky, B. (1998). Cell-to-Cell Signaling and Pseudomonas aeruginosa Infections. In Emerging Infectious Diseases (Vol. 4, p. 551-557).