Resistenza batterica, un passo avanti nella ricerca di nuovi antibiotici

Uno studio firmato da un team di ricercatori dell’Università di Cagliari è stato appena pubblicato su ACSNano, una rivista scientifica peer-reviewed con un importante impact factor che si occupa del mondo delle nanotecnologie, pubblicata da American Chemical Society.

La ricerca, coordinata dal prof. Matteo Ceccarelli – docente di Fisica applicata ai beni culturali, ambientali, biologia e medicina – è frutto di una collaborazione internazionale e ha messo in evidenza il meccanismo molecolare attraverso cui gli antibiotici polari entrano nella cellula batterica passando attraverso minuscoli canali (con una sezione di miliardi di volte più piccola di quella di un capello umano).

Si tratta di un processo fisico molto importante, perché la resistenza batterica costituisce uno dei maggiori problemi che si trova a fronteggiare la medicina moderna: da oltre trent’anni non vengono infatti scoperti nuovi antibiotici e ad oggi non ci sono ancora punti fermi sulle caratteristiche che deve avere una molecola per essere efficace contro i batteri Gram-negativi.

Mediante sofisticate simulazioni  molecolari ed esperimenti di elettrofisiologia il team coordinato dal prof. Ceccarelli ha scoperto che gli antibiotici con un dipolo permanente (rappresentato nella foto allegata con una carica positiva ad un’estremità e una negativa all’altra, in rosso e blu nella figura) sono favoriti nel passaggio attraverso i canali in quanto (i) possono essere catturati al loro interno allineandosi al campo elettrico  del canale (sx); (ii) possono ruotare rivolgendo il gruppo carico positivamente (blu in figura) verso il centro del canale, rispettandone cosi la selettività (dx).

Si tratta di un contributo che apre alla possibilità di ricercare, in banche dati di milioni di composti, quali molecole soddisfano questi requisiti che ne facilitano l’ingresso nei batteri Gram-negativi, cosi da proporre nuove strutture chimiche per futuri antibiotici.

Gli autori della ricerca sono per l’Università di Cagliari Silvia Acosta Gutierrez (PhD Marie Curie), Igor Bodrenko (Post-doc), Giuliano Malloci (ricercatore), Mariano Andrea Scorciapino (ricercatore) e Matteo Ceccarelli (professore associato) con i colleghi della Jacobs University Bremen, Harsha Bajaj (Post-doc) e Mathias Winterhalter (professore ordinario). Lo studio è stato realizzato nell’ambito del consorzio “Translocation, New drug for bad bugs” finanziato da EU e EFPIA.

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