Attivazione Non-Canonica della Coagulazione Ematica: Studio del Ruolo delle proteasi extracellulari e del biofilm prodotti dal batterio intestinale Streptococcus salivarius

Le malattie trombotiche sono la prima causa di ospedalizzazione e morte nei Paesi industrializzati. Queste patologie sono provocate da un’alterata attivazione della coagulazione del sangue e da un processo di emostasi non fisiologico. La coagulazione del sangue è un processo complesso e finemente regolato, necessario al fine di prevenire la fuoriuscita di sangue da un vaso danneggiato. In seguito ad un danno vascolare, il tessuto sottoendoteliale e le proteine della matrice vengono esposti ad agenti esterni e questo provoca l’attivazione dei fattori della coagulazione e delle piastrine, dando via ad una serie di reazioni a catena che culminano con la formazione di un coagulo. Quest’ultimo si forma grazie ad un aumento della generazione di trombina generata a partire dal suo zimogeno protrombina. La trombina è l’enzima in grado di proteolizzare le molecole di fibrinogeno solubili in fibrina insolubile e di indurre l’aggregazione piastrinica. In condizioni patologiche, il trombo che si forma porta all’ostruzione del flusso ematico e può culminare in gravi complicanze. Un interessante aspetto del processo della coagulazione ematica è la sua possibile correlazione con infiammazione ed infezione batterica. È stato dimostrato che, in seguito ad un’infezione batterica che provoca sepsi, si ha una risposta infiammatoria sistemica che causa sia l’attivazione delle vie dell’infiammazione sia la coagulazione del sangue, che possono risultare dannose per l’ospite. Le complicanze trombotiche dovute all’infiammazione diffusa possono culminare nella coagulazione intravascolare disseminata, con formazione massiva di trombina e fibrina e conseguentemente di trombi. Le IBD sono patologie caratterizzate da un’eccessiva attivazione del sistema immunitario e questo può provocare un’alterata composizione della flora batterica intestinale andando ad indurre uno stato di disbiosi, che a sua volta può andare ad alterare la permeabilità e integrità della barriera intestinale. Si è osservato che questo fenomeno può provocare la fuoriuscita dei batteri e delle loro proteasi a livello della circolazione sanguigna dove possono indurre stati trombotici. È stato ipotizzato che proteasi di origine batterica possano interferire con i meccanismi della cascata coagulativa esercitando un’azione pro-coagulante. Da studi precedenti svolti nel Laboratorio di Chimica delle Proteine si è dimostrato che la subtilisina e la proteasi neutra NP di Bacillus subtilis siano in grado di convertire la protrombina in trombina. Negli studi di correlazione tra batteri e coagulazione sono di recente interesse i biofilm batterici, un‘aggregazione complessa di micro-organismi in grado di aderire a livello delle superfici. I batteri in questa struttura si ritrovano incapsulati all’interno di una matrice extracellulare formata da sostanze di varia natura come proteine, DNA extracellulare e polisaccaridi. Nonostante non sia chiara la correlazione, esistono evidenze cliniche che dimostrano come nell’endocardite infettiva sia possibile evidenziare la presenza di biofilm batterici, depositati a livello delle valvole cardiache. Da studi precedenti del Laboratorio di Chimica delle Proteine è stato dimostrato come biofilm, ottenuti in vitro da Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus epidermidis ed Escherichia coli, siano in grado di attivare la coagulazione. L’obiettivo di questo lavoro di Tesi è dimostrare che le proteasi batteriche e biofilm di Streptococcus salivarius attivino la coagulazione ematica in vitro e indagarne il meccanismo. Streptococcus salivarius è un batterio non patogeno gram-positivo che si può trovare normalmente a livello del cavo orale e a livello intestinale. Nonostante non sia virulento, in condizioni di infiammazioni opportunistiche, evidenze cliniche mostrano che anch’esso è in grado di provocare batteriemia ed endocardite batterica.