Effetti immunomodulatori del lisato cellulare totale e delle vescicole extracellulari di Pseudomonas aeruginosa in un modello in vitro di infezione acuta e cronica del tratto respiratorio

Le infezioni causate da Pseudomonas aeruginosa rappresentano una rilevante sfida per la salute pubblica a causa dell’elevata resistenza agli antibiotici e della capacità di questo patogeno di instaurare infezioni persistenti. Tali infezioni risultano particolarmente problematiche nei pazienti affetti da patologie respiratorie croniche, come la fibrosi cistica, dove il batterio può colonizzare a lungo il tratto respiratorio contribuendo al progressivo deterioramento della funzione polmonare. Comprendere i meccanismi alla base delle interazioni tra P. aeruginosa e l’ospite è quindi fondamentale per migliorare le strategie diagnostiche e terapeutiche. Questo studio si è concentrato sull’analisi delle vescicole extracellulari batteriche (EVs) prodotte da P. aeruginosa, strutture di membrana coinvolte nel trasporto di fattori di virulenza e molecole di segnale. In particolare, sono state isolate e caratterizzate EVs provenienti da ceppi clinici associati a infezioni acute e croniche del tratto respiratorio. L’analisi del contenuto delle vescicole ha evidenziato la presenza della molecola del sistema di quorum sensing (QS), PQS, coinvolta nella regolazione delle interazioni con l’ospite. Le EVs purificate e i corrispondenti lisati batterici sono stati utilizzati per stimolare in vitro cellule epiteliali alveolari umane (A549), al fine di valutare la risposta indotta. Attraverso saggi ELISA e valutazione dei livelli di trascritti è stata valuata la produzione delle citochine IL-1β, associata alla risposta pro-infiammatoria, e IL-10, con funzione anti-infiammatoria. I risultati hanno evidenziato che la stimolazione con lisato batterico induce il rilascio di IL-10 e IL-1β mentre le EV inducono nelle cellule un effetto moderato e dipendente dal ceppo batterico di origine. Il confronto tra EVs derivanti da infezioni acute e croniche non ha evidenziato differenze marcate nella risposta cellulare. Le EVs derivate da ceppi cronici tendono a indurre una stimolazione cellulare più moderata rispetto a quelle provenienti da ceppi acuti, suggerendo possibili adattamenti del batterio durante l’evoluzione verso uno stato di infezione persistente. Nella nostra ipotesi tale adattamenti vengono riportati nel cargo delle EV e quindi comunicati all’ospite. Nel complesso, questi risultati sottolineano l’importanza delle EV batteriche e del loro contenuto nella complessità delle interazioni tra P. aeruginosa e ospite. Ulteriori studi saranno necessari per chiarire il ruolo delle diverse componenti delle EV e per comprendere meglio il contributo delle vescicole extracellulari nella patogenesi delle infezioni respiratorie da P. aeruginosa. Queste conoscenze potrebbero contribuire allo sviluppo di nuove strategie terapeutiche e di approcci mirati al controllo delle infezioni croniche.