Osteomielite – una debilitante infezione ossea più frequentemente causata daStaphylococcus aureus (“stafilococco”) batteri – è particolarmente difficile da trattare.
Ora, Eric Skaar microbiologo del Centro di Vanderbilt presso l’ University Institute of Imaging Science e colleghi, hanno identificato un composto che causa la morte dello stafilococco e che può essere un trattamento efficace per l’osteomielite e hanno sviluppato un nuovo modello di topo che sarà utile per testare questo composto e per generare altre strategie terapeutiche.
I ricercatori hanno sviluppato una tomografia micro-computerizzata (micro-CT) per visualizzare una infezione ossea in corso, chirurgicamente indotta.
“La micro-CT offre immagini eccellenti del danno provocato all’osso”, ha spiegato Skaar “Abbiamo scoperto che lo stafilococco non solo distrugge le ossa, ma promuove anche una nuova crescita ossea, causando profondi cambiamenti nel rimodellamento osseo.”
I ricercatori hanno anche stabilito metodi per recuperare e riprodurre i batteri, dal midollo infetto. Dal punto di vista dello sviluppo terapeutico, questo modello potrà consentire ai ricercatori di testare nuovi composti per l’efficacia contro le infezioni ossee causate da stafilococco o altri batteri che causano l’osteomielite.”
Diverse aziende farmaceutiche si sono già avvicinati a Skaar ed al suo team per testare composti nel nuovo modello di infezione ossea. Lo studio è stato pubblicato il 12 di giugno da Cell Host & Microbe .
Utilizzando il modello, il gruppo ha dimostrato che una certa proteina secreta dallo stafilococco, gioca un ruolo critico nella patogenesi di osteomielite. Comprendere gli specifici fattori batterici – ed i segnali delle cellule ossee – che promuovono la distruzione ossea e la formazione, durante l’infezione potrebbe portare a nuove strategie per ripristinare l’equilibrio delle ossa.
“Anche se non è possibile uccidere i batteri, composti che manipolano la crescita ossea o la distruzione, potrebbero avere qualche beneficio terapeutico.”
Eppure, Skaar è interessato a trattamenti che elimineranno l’infezione.
I batteri stafilococco coinvolti nella osteomielite e in altre infezioni persistenti (come infezioni polmonari nella fibrosi cistica) sono spesso una sotto-classe di stafilococco, conosciuti come “piccole varianti colonia.” Queste varianti dello stafilococco crescono lentamente e sono resistenti a intere classi di antibiotici comunemente usati per trattare le infezioni delle ossa e dei polmoni” ha spiegato Skaar.
Un modo per far si che i batteri stafilococco diventino piccole varianti colonie, è cambiare il loro modo di produrre energia e indurli a fermentare.
In uno schermo ad alta velocità per i composti che attivano un eme-sensing via batterica, uno studente laureato Laura Mike, ha identificato un composto che uccide la fermentazione dello stafilococco. I risultati sono riportati nel numero del 14 di maggio in Atti dell’Accademia Nazionale delle Scienze .
“Questa è una nuova attività molecolare”, ha detto Skaar.”Non sappiamo di altre molecole che sono tossiche contro i batteri che fermentano.”
Il composto – e derivati sintetizzati da Gary Sulikowski, Ph.D., e il suo team – potrebbe essere utile nel trattamento di piccole varianti colonia di stafilococco o nel prevenire la loro comparsa.
I ricercatori hanno dimostrato che il trattamento nella cultura stafilococco con la gentamicina ha costretto una piccola variante colonia e fermentare, e che co-trattamento con un nuovo composto, ha impedito la resistenza e ucciso tutti i batteri.
“Pensiamo che una strategia terapeutica davvero interessante per questo composto è che potrebbe aumentare l’attività antimicrobica di classi esistenti di antibiotici, per prevenire la resistenza” ha detto Skaar.
Il nuovo farmaco è simile al farmaco Augmentin, che combina un tradizionale penicillina-tipo antibiotico e un composto che blocca la resistenza batterica.
I ricercatori sono entusiasti di provare il nuovo composto sul modello murino di osteomielite. In primo luogo, essi tratteranno i topi con gentamicina che sarà co-amministrare con il nuovo composto per verificare se impedisce la resistenza e se può essere anche unico trattamento per l’infezione persistente.
Fonte Cell Host & Microbe , 2013; 13 (6): 759 DOI:10.1016/j.chom.2013.05.003
