Matteo Ceccarelli firma un lavoro con i ricercatori del Cnr, Università di Oxford e Cnrs di Strasburgo. Gli studiosi svelano il meccanismo molecolare con il quale i farmaci possono entrare nei batteri più resistenti e attaccarli con efficacia. Lo studio su uno dei quattro batteri killer più pericolosi al mondo è stato pubblicato su Nature Communications
24 September 2019
Nell'immagine, Il recettore PfeA (grigio, arancione, rosso) immerso in una membrana fosfolipidica e immerso in acqua con la molecola Enterobactin (in azzurro) legata ai loop extracellulari (arancioni)

Il ferro, i farmaci e l'inganno che può ridare salute e benessere al corpo umano

Mario Frongia

“È stata identificata una porta di accesso nella spessa membrana che protegge i batteri, che serve a far passare il ferro. Con un piccolo inganno però, attraverso questa porta possono passare anche i nostri farmaci”. È questo il risultato di una ricerca svolta da Matteo Ceccarelli (associato al dipartimento di Fisica dell’Università di Cagliari) e dall’Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iom), in collaborazione con Università di Oxford e Cnrs (Centre national de la recherche scientifique-Strasburgo). Lo studio è stato pubblicato su Nature Communications.  

 

Matteo Ceccarelli, professore associato dell'ateneo di Cagliari. Insegna e si occupa di fisica applicata a Beni culturali, ambientali, biologia e medicina
Matteo Ceccarelli, professore associato dell'ateneo di Cagliari. Insegna e si occupa di fisica applicata a Beni culturali, ambientali, biologia e medicina

Collaborazione internazionalizzazione contro uno dei quattro batteri più pericolosi al mondo

La ricerca spiega il meccanismo molecolare con cui aggirare l’antibiotico-resistenza di uno dei quattro batteri più pericolosi del mondo (Pseudomonas aeuroginosa) uno dei quattro batteri considerati dall’Oms i più pericolosi del mondo, responsabile di molte gravi infezioni fra le quali la polmonite nei pazienti affetti da fibrosi cistica. Il lavoro è frutto di una collaborazione internazionale. L’antibiotico resistenza, che secondo l’Oms uccide 700mila persone l’anno, è un problema rilevante per le case farmaceutiche, che faticano a sintetizzare nuovi prodotti. Gli antibiotici già esistenti non funzionano più, perché i batteri hanno imparato a riconoscerli e per sconfiggerli bisognerebbe usare dosi tossiche per l’uomo. Il consorzio pubblico di ricercatori scienziati dell’Imi, un’iniziativa dell’Ue che si occupa di medicina innovativa, ha avviato una ricerca nell’ambito di un più ampio progetto europeo per affiancare le case farmaceutiche nella soluzione di problemi di questo genere. “La difficoltà non è identificare le molecole capaci di uccidere i batteri, quanto quella di renderle capaci di raggiungerli, penetrandone la membrana esterna, un problema che risulta evidente quando si passa dagli esperimenti in laboratorio a quelli in vivo. La membrana di alcuni batteri è particolarmente spessa e affinché l’antibiotico raggiunga il batterio è necessario trovare dei varchi”, spiega il professor Ceccarelli (Cnr-Iom e associato all’Università di Cagliari). Una possibile via di ingresso è stata svelata nei suoi aspetti molecolari dal nuovo studio. “Si immagini la spessa membrana che protegge il batterio come un muro con una serie di porte e finestre: sono chiuse, ma esiste una chiave per aprirle. In questo caso la porta è un recettore dal nome PfeA e la chiave si chiama Enterobactin”, prosegue Ceccarelli. “Il recettore PfeA è una proteina di membrana che si trova sullo strato più esterno del batterio e che ha il compito di lasciar passare le molecole che trasportano il ferro all’interno. La chiave di questa serratura per aprire la porta che fa passare il ferro, nel caso di PfeA, si chiama Enterobactin. Il trucco sta nel legare a questa molecola non solo il ferro ma anche il nostro antibiotico, cosicché i recettori PfeA vengano ingannati e lascino passare anche il farmaco attraverso la membrana”.

Partner. L’università di Oxford si è occupata della produzione e cristallizzazione del recettore, il Cnrs di Strasburgo ha sintetizzato la molecola Eterobactin, Cnr-Iom con l’università di Cagliari si sono occupati di studiare e modellizzare l’interazione tra Enterobactin e il recettore PfeA. 

 

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