Sviluppo di un metodo per l'identificazione mediante spettrometria di massa di proteasi batteriche ad azione protrombotica nel plasma di pazienti affetti da IBD

Inflammatory Bowel Diseases (IBD), including Crohn’s disease and Ulcerative Colitis, are conditions characterized by chronic inflammation of the gastrointestinal tract. Their pathogenesis is multifactorial and still not fully understood, with genetic, environmental, and immune factors all playing a role. A relationship has also been observed between IBD and an increased risk of cardiovascular diseases, suggesting a link between systemic inflammation and dysregulation of coagulation mechanisms. The increased intestinal permeability resulting from the chronic inflammatory state allows the release into the bloodstream of proteins secreted by the gut microbiota, including proteases that can non-conventionally trigger the coagulation cascade, leading to thrombotic events. High-resolution mass spectrometry-based proteomics provides an effective approach to identify and quantify the proteins involved in these processes. However, the high complexity of the plasma matrix, combined with the chemical and functional characteristics of bacterial proteases, presents a significant challenge for their identification. The aim of this thesis was to develop a chemical digestion and plasma sample simplification method using plasma from healthy donors, in order to detect bacterial proteins in the bloodstream from small plasma volumes.

Le Malattie Infiammatorie Croniche Intestinali (IBD), tra cui la malattia di Crohn e la Colite Ulcerosa, sono patologie caratterizzate da un’infiammazione cronica del tratto gastrointestinale. La loro patogenesi è multifattoriale e ancora non completamente conosciuta, in particolare vengono coinvolti fattori genetici, ambientali e immunitari. È stata inoltre evidenziata una relazione tra IBD e aumento del rischio di malattie cardiovascolari e questo suggerisce un legame tra infiammazione sistemica e disregolazione dei meccanismi coagulativi. L’aumentata permeabilità intestinale derivante dallo stato cronico di infiammazione permette il rilascio nel flusso sanguigno di proteine secrete dal microbiota intestinale, tra cui anche proteasi che possono innescare in modo non convenzionale la cascata coagulativa, portando alla formazione di eventi trombotici. La proteomica basata sulla spettrometria di massa ad alta risoluzione, permette un approccio efficace per identificare e quantificare le proteine coinvolte in questi processi. Di contro, l’alta complessità della matrice plasmatica, unita alle caratteristiche chimiche e funzionali delle proteasi batteriche, costituisce un’importante sfida alla loro identificazione. Questo elaborato di tesi ha avuto come scopo la messa a punto di un metodo di digestione chimica e semplificazione del campione plasmatico da donatori sani, allo scopo di rilevare proteine batteriche nel flusso sanguigno su ridotti volumi di plasma.