In che modo esattamente gli antibiotici e i globuli bianchi lavorano in tandem per migliorare l’infezione?
Quando sperimentiamo un’infezione batterica, generalmente ci vengono prescritti antibiotici dal medico.
“La prima linea di difesa del corpo umano contro i batteri sono determinati globuli bianchi chiamati neutrofili”, afferma J. Scott VanEpps, assistente Professore di medicina d’urgenza alla Michigan Medicine. “Una delle loro armi è una trappola extracellulare neutrofila, chiamata anche NET“.
Le trappole sono reti microscopiche di fibre fatte principalmente di DNA che sono prodotte dai neutrofili per catturare i batteri. “Ma come funzionano esattamente”, osserva VanEpps,”non è ancora chiaro”.
“L’esatta funzione e meccanismo dei NET rimane un po’ un mistero probabilmente perché hanno funzioni diverse per situazioni diverse“, dice il ricercatore. “Ed è molto difficile isolare questi NET in laboratorio e studiarli in dettaglio.”
VanEpps è co-autore senior di un nuovo studio, pubblicato su Advanced Materials, che ha studiato come creare con successo reti NET in laboratorio per capire meglio come catturano i batteri.
VanEpps è anche Direttore associato presso il Centro del Michigan per la ricerca integrativa in terapia intensiva.
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Ricreare e studiare le reti NET
VanEpps spiega che lui e il suo team hanno fatto la loro prima scoperta sorprendente durante la ricreazione dei NET in laboratorio.
“Sebbene ci siano letteralmente centinaia di ingredienti diversi nei NET naturali, siamo stati in grado di ricreare gran parte della loro struttura e funzione con solo due ingredienti e determinato il rapporto ottimale tra questi ingredienti”, dice VanEpps . ” Le reti che abbiamo creato sembrano e funzionano in modo molto simile ai NET prodotti da quei globuli bianchi neutrofili e il metodo di sintesi è molto più semplice che isolarli dai neutrofili”.
Dopo aver prodotto microreti, il team di ricerca ha fornito una comprensione più dettagliata di come i NET naturali possono catturare i batteri. La seconda scoperta sorprendente dello studio, è stata che i NET possono persino uccidere i batteri.
“Abbiamo studiato come i nostri microweb catturano l ‘E. coli e abbiamo scoperto che potrebbero anche uccidere l ‘E. coli “, afferma VanEpps. “Questo ci ha portato a esaminare come le micro reti potrebbero giocare un ruolo con gli antibiotici nella lotta contro l’infezione. È importante sottolineare che abbiamo scoperto che la dose di antibiotico necessaria per uccidere l’E. coli (compreso un ceppo resistente alla colina di E. coli ) era inferiore quando erano presenti le nostre microwebs”.
L’autore co-senior di VanEpps, Shuichi Takayama, Professore alla Georgia Tech, afferma,
“Questa ricerca è stata uno straordinario lavoro di squadra. La microbiologia del laboratorio di VanEpps, i contributi dei materiali di tipo NET del laboratorio Moon, le competenze NET del laboratorio Knight, la competenza di resistenza alla colistina del laboratorio Weiss e Yang Song, hanno fatto sì che tutto ciò venisse a galla”.
Ricerca futura
VanEpps osserva che questo studio può essere un punto di partenza per la ricerca futura.
“Ora che abbiamo una piattaforma, possiamo sintetizzare le microweb con diversi componenti NET per descrivere in modo più preciso come il sistema immunitario utilizza i NET in diverse situazioni”, dice il ricercatore.
Questa comprensione della naturale uccisione batterica del corpo potrebbe anche aiutare nello sviluppo di nuovi trattamenti per le infezioni.
“Le conoscenze acquisite in questo studio potrebbero essere utili in futuro nella progettazione di nuovi e migliori antibiotici che imitano i meccanismi di difesa naturale del corpo, oltre a cambiare potenzialmente il modo in cui dosiamo gli antibiotici data la potenziale sinergia tra il sistema immunitario e alcuni antibiotici” , dice VanEpps.
“Questo studio è fondamentale in quanto non abbiamo sviluppato una nuova classe di antibiotici in oltre 30 anni e la antibiotico-resistenza continua ad aumentare”.
Fonte, HEALTH Lab
