Il muco della pelle degli anfibi come potenziale arma contro i batteri multiresistenti e il cancro
I ricercatori hanno trovato peptidi antimicrobici sulla pelle dell'axolotl che non solo combattono i germi pericolosi dell'ospedale ma anche le cellule tumorali, come efficace alternativa agli antibiotici
Gli axolotl sono noti per la loro capacità di far ricrescere arti, organi e persino parti del cervello e del cuore. Ma l'anfibio dalla coda, il cui nome scientifico è Ambystoma mexicanum, può fare ancora di più. La sua membrana mucosa lo protegge dagli agenti patogeni, più precisamente: i peptidi antimicrobici (AMP) che contiene. Questa proprietà rende l'anfibio interessante per la medicina, poiché la crescente resistenza dei batteri agli antibiotici è un problema importante nel settore sanitario. I ricercatori sono quindi alla ricerca di nuove molecole bersaglio che possano sostituire gli antibiotici, sempre più inefficaci. Le AMP sono tra i candidati più promettenti. Fanno parte del sistema immunitario innato e sono presenti in quasi tutti gli organismi viventi.
Un team di ricerca guidato dalla dott.ssa Sarah Strauß, responsabile del Laboratorio Kerstin Reimers per la Biologia Rigenerativa presso la Clinica di Chirurgia Plastica, Estetica, della Mano e Ricostruttiva della Hannover Medical School (MHH), ha studiato diversi AMP dal muco cutaneo degli axolotl che vivono in laboratorio. I ricercatori sono riusciti a dimostrare che le AMP non solo sono efficaci contro i batteri multiresistenti, come il temuto MRSA, il cosiddetto germe ospedaliero. Sono stati anche in grado di combattere con successo le cellule tumorali. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista scientifica "Plos one".
Muco ottenuto con un massaggio delicato
"I peptidi antimicrobici potrebbero essere un'alternativa agli antibiotici in futuro. Hanno un ampio spettro di attività e allo stesso tempo è più difficile per gli agenti patogeni sviluppare una resistenza", afferma il direttore della clinica, il professor Peter M. Vogt. Per ottenere il muco cutaneo, gli axolotl sono stati massaggiati delicatamente con guanti sterili e il muco prodotto è stato rimosso dai guanti con raschietti sterili - il tutto in conformità con le linee guida della legge tedesca sul benessere degli animali. In collaborazione con l'Istituto Fraunhofer per la tossicologia e la medicina sperimentale ITEM di Hannover, sono stati selezionati 22 candidati peptidi probabilmente efficaci tra le migliaia di AMP estratti dal muco e sintetizzati. Questo richiede tempo e denaro, ma purtroppo gli AMP non sono facili da produrre nei microrganismi come alcuni antibiotici", spiega il biologo. Il motivo risiede nella struttura chimica e nel meccanismo d'azione degli AMP: contengono aminoacidi con carica positiva e hanno componenti idrorepellenti. Ciò consente loro di legarsi alla parete cellulare dei batteri. Qui provocano piccoli fori o penetrano nella cellula e si legano alle molecole. Entrambi danneggiano la cellula e ne causano la morte. Le AMP possono agire anche contro funghi e vari virus.
Efficacia contro l'MRSA
Il Dr. Strauß sospetta che la particolare struttura chimica possa contribuire all'efficacia degli AMP contro i ceppi batterici resistenti e possibilmente ridurre il rischio di resistenza. Ciò offre alla medicina un vantaggio decisivo, poiché il problema dello sviluppo della resistenza riguarda sempre più spesso i cosiddetti antibiotici di riserva. Questi vengono utilizzati per le infezioni causate da batteri contro i quali gli antibiotici convenzionali non sono più efficaci, come lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA). Quattro delle nostre AMP per axolotl hanno mostrato un'efficacia contro l'MRSA a volte addirittura superiore a quella dell'antibiotico di riserva vancomicina", spiega il biologo. I risultati contro l'MRSA sono particolarmente significativi perché la diffusione di questo ceppo batterico multiresistente continuerà ad aumentare con l'uso eccessivo di antibiotici sia in campo sanitario che agricolo", spiega il professor Vogt.
Programma biologico controllato
I ricercatori hanno riscontrato un effetto anticancerogeno con tre dei quattro AMP, che hanno anche mostrato una significativa inibizione dell'MRSA. In coltura cellulare, questi hanno innescato la cosiddetta morte cellulare programmata nelle cellule del cancro al seno: un programma biologico controllato in cui la cellula colpita muore. Abbiamo osservato che i peptidi uccidono specificamente le cellule tumorali senza attaccare le cellule sane del tessuto mammario", sottolinea il dottor Strauß. Nel complesso, i nostri risultati suggeriscono che questi AMP identificati potrebbero essere candidati promettenti per combattere la resistenza agli antibiotici e per le strategie antitumorali". Tuttavia, sono necessarie ulteriori indagini per verificarlo.
Specie anfibia in via di estinzione
L'axolotl, originario del Messico, è oggi minacciato di estinzione. L'"Ambystoma Mexicanum Bioregeneration Centre" (ABMC) del Kerstin Reimers Laboratory for Regenerative Biology, fondato nel 2010, ospita la specie Ambystoma mexicanum e altre specie di anfibi, alcune delle quali sono anch'esse a rischio di estinzione. L'AMBC collabora con partner internazionali come università, istituti privati e zoo. L'AMBC è anche un punto di contatto per i veterinari e offre formazione, consulenza e supporto pratico sui temi dell'allevamento adeguato alle specie, delle malattie, della diagnostica, della terapia, dell'anestesia e delle tecniche chirurgiche.
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