PEPTIDI ANTIBATTERICI: STUDIO DELLA RESISTENZA ALLA DEGRADAZIONE DA PARTE DI ENZIMI PROTEOLITICI ED EFFETTI DI SOSTITUZIONI AMMINOACIDICHE NELLA SEQUENZA

Negli ultimi decenni il fenomeno dell’antibiotico-resistenza è aumentato notevolmente, con severe implicazioni dal punto di vista clinico, economico e sociale: di fronte a tale scenario si rende sempre più di fondamentale importanza la ricerca di nuovi farmaci antibatterici. Questo studio sperimentale si pone l’obiettivo di approfondire le proprietà chimiche di alcuni derivati della catelicidina naturale PMAP-36, un peptide antimicrobico di origine suina. In particolare, lo studio si focalizza sull’analisi della resistenza di tali derivati a diverse miscele di enzimi, ovvero pronasi, chimotripsina e siero umano, con lo scopo di individuare i peptidi in grado di resistere più a lungo nell’ambiente cellulare. La serie di peptidi oggetto di questo studio era già stata sintetizzata dal gruppo di ricerca nel quale si è svolto il lavoro di tesi. I peptidi sono sequenze accorciate di PMAP-36, presentano diverse sostituzioni amminoacidiche e alcuni contengono una catena lipofila all’estremità N-terminale. Inoltre, sono stati sintetizzati Ac-U21-PMAP (12-24) e Palm-U21-PMAP (12-24), analoghi con sequenza accorciata, dove la leucina in posizione 21 è stata sostituita con l’amminoacido non proteinogenico Aib e aventi all’N-terminale rispettivamente un acetile o un acido palmitico. Per valutare quanto l’accorciamento della sequenza peptidica e le sostituzioni amminoacidiche influenzino le proprietà biologiche di PMAP-36, sono stati inseriti in questa tesi i dati relativi ai test antimicrobici in vitro eseguiti dal prof. M. Scocchi dell’Università degli Studi di Trieste. Inoltre, sono state condotte analisi con la tecnica del dicroismo circolare per valutare la struttura secondaria dei peptidi, in soluzione acquosa, in TFE e in SDS (ambiente membrano-mimetico). Tra i peptidi analizzati nei test di degradazione enzimatica, i più resistenti presentano l’acido palmitico all’estremità N-terminale, ma la loro attività antimicrobica in vitro risulta scarsa. Il peptide più promettente tra quelli testati sembra essere il derivato Ac-PMAP (12-24), che ha una buona resistenza all’azione degli enzimi e si rivela efficace nell’inibire la crescita di quasi tutti i microorganismi testati. La scelta di sostituire la leucina in posizione 21 con Aib, ottenendo i peptidi Ac-U21-PMAP (12-24) e Palm-U21-PMAP (12-24), è stata opportuna per aumentare la resistenza alla degradazione enzimatica: uno degli obiettivi futuri sarà quello di ottenere i dati relativi alla loro efficacia antimicrobica in vitro. Per quanto riguarda gli studi con la tecnica del dicroismo circolare, tutti i peptidi testati assumono una struttura non ordinata in ambiente acquoso e una forma elicoidale in SDS: questi risultati sono positivi, perché in accordo con la dinamica di interazione tra i peptidi antimicrobici e la membrana batterica descritta in diversi studi riportati in letteratura.