Attività antimicrobica di peptidi anticorpali nei confronti di ceppi fungini e batterici resistenti ai farmaci convenzionali

Il progetto del dottorato di ricerca è stato focalizzato sullo studio dell’attività antimicrobica di peptidi di derivazione anticorpale nei confronti di patogeni fungini e batterici. Diversi peptidi, sintetizzati da sequenze di regioni variabili e costanti di anticorpi, sono stati ampiamente studiati. In particolare, il più conosciuto e studiato peptide con dimostrata attività antimicrobica è un peptide killer chiamato KP, un decapeptide sintetizzato dalla regione variabile di un anticorpo antiidiotipico ricombinante a singolo filamento che rappresenta l’immagine interna funzionale di una tossina killer di lievito. Grazie alla possibilità di manipolare la sequenza amminoacidica di KP per migliorarne le caratteristiche fisico-chimiche, sostituzioni di uno o più amminoacidi nella catena hanno permesso l’ottenimento di altri peptidi caratterizzati da attività antimicrobica potenzialmente più efficace e selettiva. Per lo studio, KP è stato saggiato nei confronti di isolati clinici di Candida spp. resistenti agli azoli, mentre sia KP che alcuni suoi derivati, nello specifico i peptidi K10S, K10T-TT, K10S-SS e A10K-FF, sono stati saggiati nei confronti di ceppi batterici appartenenti alla specie Escherichia coli produttori di β-lattamasi e resistenti ai farmaci β-lattamici, isolati da campioni alimentari di suino. L’importanza clinica dei ceppi batterici e di lievito oggetto di questo studio è data anche dalla loro comune capacità di formare biofilm, motivo per cui i peptidi sono stati saggiati sia nei confronti delle cellule in sospensione che delle cellule che costituiscono il biofilm. KP ha dimostrato una significativa attività antifungina sia nei confronti delle cellule planctoniche che del biofilm dei ceppi appartenenti al genere Candida, anche se nei confronti di quest’ultimo l’attività era leggermente inferiore, per la maggior resistenza del biofilm agli agenti antimicrobici rispetto alle cellule planctoniche. Studi di microscopia confocale hanno dimostrato un accumulo di KP sulla parete della cellula fungina durante le prime ore di trattamento. Inoltre, KP è stato osservato essere anche in grado di indurre la morte cellulare per apoptosi e la produzione intracellulare di specie reattive dell’ossigeno nelle cellule fungine trattate, indistintamente tra ceppi sensibili e resistenti agli azoli, dimostrando un differente meccanismo d’azione tra i due. KP si è dimostrato attivo anche nei confronti delle cellule planctoniche di E. coli a concentrazioni micromolari, ma non nei confronti del biofilm batterico, contro cui non sono state trovate delle significative concentrazioni inibenti la formazione del biofilm. I peptidi K10S, K10T-TT, K10S-SS e A10K-FF derivati da KP sono stati saggiati nei confronti delle cellule planctoniche e del biofilm di E. co,li produttori di ESβL. Anche il peptide K10S, ottenuto da una singola sostituzione amminoacidica nella sequenza di KP, si è dimostrato attivo nei confronti delle cellule in sospensione dei ceppi batterici ma non nei confronti del biofilm, a differenza degli altri peptidi derivati da un maggior numero di sostituzioni amminoacidiche. Tra questi, il peptide K10T-TT si è dimostrato particolarmente attivo sia nei confronti delle cellule in sospensione che del biofilm batterico. Mediante l’impiego della microscopia confocale è stata valutata la vitalità del biofilm batterico dopo trattamento con K10T-TT ed è stata osservata una riduzione generale del numero di cellule vive che costituivano il biofilm, confermando una effettiva riduzione della vitalità dopo trattamento con il peptide.