Il gruppo di ricerca ha in precedenza identificato un peptide antimicrobico (AMP) dalla pelle di rana, Esc(1-21), che uccide il batterio Pseudomonas aeruginosa impedendo lo sviluppo di resistenza. Inoltre, un suo analogo contenente due D-amminoacidi è risultato più efficiente nel ridurre la carica batterica in modelli di topo con infezione polmonare da P. aeruginosa, soprattutto se incorporato in nanoparticelle polimeriche (NP). Questo progetto ha usato un approccio multidisciplinare per esplorare l’effetto dei peptidi Esc sulle correnti ioniche mediate dalla proteina CFTR con la mutazione F508del; ha inoltre valutato il profilo di sicurezza polmonare delle NP e la risposta dell’ospite in seguito a loro somministrazione. I ricercatori hanno dimostrato che entrambi i peptidi Esc sono in grado (i) di aumentare l’attività di CFTR in linee cellulari che esprimono la proteina con la mutazione F508del in seguito a una diretta interazione con il canale e (ii) di indurre un significativo aumento di corrente di ioni cloruro in cellule bronchiali primarie omozigoti per la stessa mutazione, attivando il canale mutato. Questo effetto è paragonabile a quello del potenziatore genisteina e non è stato descritto per nessun altro AMP. Inoltre, i ricercatori riportano che i peptidi Esc e le NP di acido poli (lattico-co-glicolico) non causano alcun effetto infiammatorio nel polmone di topi sani né la variazione dell’espressione di geni dell’epitelio polmonare. A differenza degli attuali modulatori CFTR, i peptidi Esc potrebbero conferire particolare beneficio combinando la loro capacità di debellare le infezioni polmonari e di promuovere la guarigione di lesioni delle vie aeree con la capacità di migliorare l’attività di CFTR con difetto di conduttanza, ovvero il difetto della membrana delle cellule FC di essere attraversata da fluidi o elettroliti. Tutto ciò potrebbe aprire la strada a un nuovo approccio farmacologico per il trattamento della patologia polmonare della fibrosi cistica.

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Pubblicazioni

• Ferrera L, Esc peptides as novel potentiators of defective cystic fibrosis transmembrane conductance regulator: an unprecedented property of antimicrobial peptides, Cellular and molecular life sciences vol. 79,1 67. 31 Dec. 2021
• Mangoni ML, Antipseudomonal and Immunomodulatory Properties of Esc Peptides: Promising Features for Treatment of Chronic Infectious Diseases and Inflammation International, International journal of molecular sciences vol. 22,2 557. 8 Jan. 2021
• Mangoni ML, Inorganic Gold and Polymeric Poly(Lactide-co-glycolide) Nanoparticles as Novel Strategies to Ameliorate the Biological Properties of Antimicrobial Peptides, Current protein & peptide science vol. 21,4 (2020): 429-438

Abstract presentati a congressi scientifici

• Mangoni ML, Immunomodulatory activities of ESC peptides in lung infection, 61° SIB Meeting Virtual Edition, 23-24 September 2021 2021

Brevetti

• Mangoni Maria Luisa WO2021074025A1 USE OF ESCULENTIN AND ITS DERIVATIVES FOR USE IN THE TREATMENT OF CYSTIC FIBROSIS FFC 2019/08 Dip. Scienze Biochimiche, Univ. “La Sapienza”, Roma