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capire gli antibiotici ... studiando altro

La ricerca finalizzata alla sintesi di molecole ad attività antibatterica è di sempre maggiore importanza con il crescere dei ceppi batterici pluri-resistenti agli antibiotici. Il classico esempio del Mycobacterium tubercolosis (TBC) di cui sono stati trovati ceppi resistenti a 7 tipologie (non solo isoforme) di antibiotici diversi, penso possa rendere bene l'idea della problematica.
Una situazione conseguente all'uso sconsiderato di queste molecole negli ultimi decenni che, se non affrontata adeguatamente, porterà ad una catastrofe sanitaria. Esagerazioni? Non la pensa così l'Organizzazione Mondiale della Sanità che ha emanato linee guida per l'uso controllato e motivato della terapia antibiotica.
Per farsi una idea del problema si pensi a tutte le situazioni in cui la terapia antibiotica è necessaria: interventi chirurgici; malattie infettive di natura batterica (tifo, colera, ...,  la lebbra facilmente curabile oggi con l'antibiotico) ma anche semplici infezioni (ascessi, abrasioni, …). Problematiche queste che trattiamo quasi senza pensarci ma che fino a 70 anni fa erano causa nei paesi occidentali di elevati tassi di mortalità.
Non è un caso quindi se ingenti finanziamenti sono stati erogati per studiare la fisiologia batterica, una branca della ricerca che era passata in secondo piano in quanto considerata sufficientemente caratterizzata.
Grazie a questo rinnovato interesse emergono nuovi dati come quello, inatteso ma molto interessante, pubblicato su Science da un gruppo del MIT di Boston.

Il gruppo di Graham Walker era  impegnato a studiare per quale motivo l'espressione deregolata della DNA polimerasi IV, enzima coinvolto nella riparazione del DNA, nel comune batterio Escherichia coli, fosse tossica per il batterio stesso. Mentre venivano indagate le basi molecolari di questa tossicità sono emersi dati inattesi: si è visto che uno degli elementi chiave della tossicità era l'ossidazione di uno dei "mattoni" del DNA, la guanina. La guanina è la base azotata del nucleotide guanosina che, in seguito ad ossidazione, si trasforma in 8-oxo-guanina. 

8-oxo-guanina si appaia alla Adenina
Appaiamento corretto









La 8-oxo-guanina è "mutagenica" in quanto forma delle regioni di alterato appaiamento nel DNA: 8-oxo-guanina / adenosina invece di guanina/citosina.

Quello che è nuovo è antibiotici quali i beta-lattami (penicillina e derivati) ed i chinoloni (ciprofloxacina) esercitano l'azione battericida ANCHE (oltre ad i meccanismi noti) inducendo l'ossidazione di queste basi azotate, che quando elevata porta alla morte dei batteri non più in grado di riparare l'eccessivo numero di rotture del DNA.
Ancora di maggiore interesse l'osservazione che un'altra classe di antibiotici, gli aminoglicosidi (ad esempio la gentamicina) di cui si conosceva solo genericamente la modalità di azione (inibizione della sintesi proteica batterica), si comprende ora come molto la tossicità indotta derivasse dalla incorporazione della 8-oxo-guanina nel RNA nascente provocando anomalie nella traduzione da RNA a proteine.
Una serie di osservazioni queste molto importante per sviluppare terapie antibatteriche sempre più specifiche e, possibilmente, meno sensibili allo sviluppo di batteri resistenti.

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Altri post sull'argomento antibiotici: 1 ; 2 

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