Attivazione non canonica della coagulazione: il ruolo dei biofilm batterici.

Fisiologicamente, la coagulazione del sangue è un processo altamente complesso e regolato che porta all'emostasi, necessaria per prevenire la perdita di sangue da un vaso danneggiato. La coagulazione coinvolge diversi processi biochimici e cellulari, il cui corretto equilibrio risulta essenziale per evitare la comparsa di eventi patologici, come le trombosi. In seguito al danno vascolare, vengono esposte alcune proteine nella matrice sottoendoteliale (e.g. collagene e fattore di von Willebrand), che reclutano ed attivano le piastrine ed alcuni fattori proteici della coagulazione (contact surface activation system), innescando i processi biochimici che culminano con la formazione del coagulo fisiologico. Le malattie trombotiche sono caratterizzate dalla formazione di trombi patologici e rappresentano la principale causa di ospedalizzazione e di morte nei Paesi industrializzati. La formazione di trombi è provocata da una aumentata generazione di α-trombina (αT) attiva a partire dallo zimogeno inattivo protrombina (ProT); αT è un enzima in grado di convertire proteoliticamente il fibrinogeno solubile in polimeri di fibrina insolubili e indurre l'aggregazione piastrinica, provocando così l’ostruzione del flusso ematico attraverso il sistema circolatorio e, in casi particolari, diverse complicazioni come infarto miocardico, ictus ed embolia polmonare. Diversi meccanismi sono coinvolti nella patogenesi della trombosi, e spesso questi non sono completamente chiariti. Recentemente ci si è rivolti verso una possibile correlazione tra batteri e malattie trombotiche. Infatti, a livello di trombi provenienti da isolati clinici sono stati identificati dei biofilm batterici di Pseudomonas aeruginosa. I biofilm sono degli agglomerati multicellulari di microrganismi adesi ad una superficie. Questa struttura è supportata da una matrice di composti polimerici (EPS, extracellular polymeric substances), secreti dai batteri nell’ambiente. Gli EPS sono costituiti da esopolisaccaridi, proteine ed acidi nucleici. La struttura risultante è altamente viscoelastica e la composizione dipende sia dalla specie batterica, sia dalle condizioni ambientali. I biofilm possono essere trovati ovunque e il loro impatto sulla salute umana può essere sia positivo (e.g. Staphylococcus epidermidis) sia negativo (e.g. Pseudomonas aeruginosa). A causa della crescente diffusione delle patologie causate e/o aggravate dalla presenza di biofilm batterici, questi ultimi stanno riscuotendo un interesse sempre maggiore sia per definirne al meglio struttura, composizione dettagliata e meccanismo di formazione, sia per individuare nuove correlazioni tra biofilm e patologie. Infatti, nonostante non sia ancora chiaro il legame tra malattie del sangue e biofilm batterici, esistono delle evidenze cliniche come l’endocardite infettiva nella quale la presenza di batteri organizzati in biofilm all’interno delle placche aterosclerotiche porta più frequentemente a complicazioni come l’embolia e la distruzione delle valvole cardiache, in quanto il sistema immunitario, nel tentativo di debellare l’infezione, porta ad una coagulazione patologica. Risultati ottenuti recentemente nel nostro laboratorio, hanno dimostrato che la struttura ordinata delle fibre amiloidi di hTTR(49-127) è in grado di attivare la coagulazione ematica in vitro, fungendo da superficie di ancoraggio per i fattori della coagulazione che in vivo costituiscono la via intrinseca della cascata coagulativa (fattore XII e il sistema protrombinasico composto da protrombina, fattore Xa e fattore Va). È ragionevole ipotizzare che la struttura del biofilm si comporti allo stesso modo, fornendo una superficie di ancoraggio per i fattori della coagulazione e aumentando così il rischio di trombosi. L’obiettivo di questo progetto di Tesi è quello di verificare che i biofilm prodotti da diverse specie batteriche siano in grado di attivare la coagulazione ematica in vitro.