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19 Giugno 2009

I derivati dell’acido nitroso: killer di Pseudomonas aeruginosa mucoide

Autore: Anna e vale
Argomenti: Pseudomonas
Domanda

Buongiorno, in un vostro articolo, del 24 febbraio 2006, si leggeva che l’acido nitroso (hno2) e suoi derivati potevano (potenzialmente) essere in grado di uccidere il batterio Pseudomonas di tipo mucoide multiresistente eradicandolo. Vorrei conoscere (se ci sono) gli sviluppi di questo studio ed eventualmente conoscere nuovi studi riguardanti una possibile eradicazione di questo batterio una volta cronicizzato nell’ospite. Grazie come sempre.

Risposta

E’ ormai ampiamente dimostrato che il muco dei pazienti con fibrosi cistica è caratterizzato da una condizione di assenza di ossigeno (anaerobiosi). In queste condizioni Pseudomonas aeruginosa sceglie uno “stile di vita” diverso da quello ambientale. Questo “stile di vita” favorisce la crescita batterica in biofilm e lo sviluppo di fenotipi diversi da quelli inizialmente isolati in condizioni ambientali. Il fenotipo mucoide è quello più diffuso e più difficile da eradicare in Pseudomonas aeruginosa. Tre anni fa veniva pubblicato uno studio in cui si annunciava di aver scoperto il “tallone d’Achille” della Pseudomonas aeruginosa mucoide (1). I derivati dell’acido nitroso (HNO2), erano in grado di uccidere la maggior parte di ceppi di Pseudomonas aeruginosa compresi quelli di fenotipo mucoide e multiresistenti ad antibiotici tradizionali. Nello stesso articolo, i dati ottenuti in vitro venivano confermati in modelli animali di infezione. In seguito a questa pubblicazione, gli stessi autori non hanno pubblicato ulteriori dati di efficacia e tollerabilità pre-clinica per il trattamento delle infezioni polmonari. Recentemente invece viene dimostrato, da parte di un altro gruppo di ricerca, che l’ossido nitrico gassoso (gNO) è un buon agente anti-infettivo contro Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa (2). L’esposizione continua a gNO alla concentrazione richiesta per avere un effetto battericida porta però ad effetti collaterali quali la presenza di metaemoglobina nel sangue. E’ noto infatti che l’esposizione a sostanze chimiche varie, tra cui nitrati e nitriti determinano un accumulo patologico di metaemoglobina. Questi dati limitano l’utilizzo di gNO come agente antibatterico e viene proposto un protocollo alternativo con una somministrazione intermittente a dosi ridotte che avrebbe minori effetti collaterali.

Al momento i gruppi di ricerca stanno focalizzando la loro attenzione nel comprendere nel dettaglio il comportamento metabolico di Pseudomonas aeruginosa in condizioni di anaerobiosi con l’obbiettivo finale di identificare i meccanismi ed utilizzarli come bersagli terapeutici (3). Non è ancora chiaro quale meccanismo sia alla base dell’azione battericida dei derivati dell’acido nitroso e quale sia il bersaglio che viene messo fuori uso. Saranno quindi necessari studi di tipo genomico per identificare i bersagli che potranno poi essere utilizzati per lo sviluppo di nuove formulazioni che diano garanzie di sicurezza, tollerabilità ed efficacia clinica.

1. Yoon SS, Coakley R, Lau GW, Lymar SV, Gaston B, Karabulut AC, Hennigan RF, Hwang SH, Buettner G, Schurr MJ, Mortensen JE, Burns JL, Speert D, Boucher RC, Hassett DJ. Anaerobic killing of mucoid Pseudomonas aeruginosa by acidified nitrite derivatives under cystic fibrosis airway conditions. J Clin Invest. 2006 Feb;116(2):436-46.

2. Miller C, McMullin B, Ghaffari A, Stenzler A, Pick N, Roscoe D, Ghahary A, Road J, Av-Gay Y. Gaseous nitric oxide bactericidal activity retained during intermittent high-dose short duration exposure. Nitric Oxide. 2009 Feb;20(1):16-23.

3. Platt MD, Schurr MJ, Sauer K, Vazquez G, Kukavica-Ibrulj I, Potvin E, Levesque RC, Fedynak A, Brinkman FS, Schurr J, Hwang SH, Lau GW, Limbach PA, Rowe JJ, Lieberman MA, Barraud N, Webb J, Kjelleberg S, Hunt DF, Hassett DJ. Proteomic, microarray, and signature-tagged mutagenesis analyses of anaerobic Pseudomonas aeruginosa at pH 6.5, likely representing chronic, late-stage cystic fibrosis airway conditions. J Bacteriol. 2008 Apr;190(8):2739-58.

Alessandra Bragonzi, Responsabile Servizio CFaCore, Laboratorio Fibrosi Cistica, Ospedale San Raffaele, Milano


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