Pensare al muco potrebbe disgustarvi. Tuttavia, i ricercatori del MIT hanno ora identificato i componenti della sostanza che possono interagire con un particolare lievito e impedirgli di causare infezioni, secondo un comunicato stampa dell’istituzione pubblicato questo mese.

I glicani in soccorso

Questi componenti sono chiamati glicani e sono una parte importante delle mucine, i polimeri gelificanti che costituiscono il muco. La ricerca sta ora rivelando che questi glicani possono essere specializzati per aiutare a combattere molti agenti patogeni, quali Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa, e Staphylococcus aureus.

“Il quadro che sta emergendo è che il muco mostra un’ampia libreria di piccole molecole con molti inibitori della virulenza contro tutti i tipi di patogeni problematici, pronti per essere scoperti e sfruttati”, ha dichiarato nel comunicato Katharina Ribbeck, Andrew and Erna Viterbi Professor al MIT, che ha guidato il gruppo di ricerca.

Ora, i ricercatori sperano che queste mucine possano aiutare i ricercatori a progettare nuovi farmaci antimicotici o a rendere i funghi che causano le malattie più sensibili ai farmaci esistenti, dato che alcuni tipi di funghi patogeni hanno sviluppato una resistenza ad essi. Tuttavia, individuare questi glicani non è stato facile.

“I singoli glicani sono quasi impossibili da isolare da campioni di muco con le tecnologie attuali”, ha detto Rachel Hevey, ricercatrice associata all’Università di Basilea. “L’unico modo per studiare le caratteristiche dei singoli glicani è sintetizzarli, il che comporta procedure chimiche estremamente complicate e lunghe”.

Attualmente, solo un piccolo numero di gruppi di ricerca in tutto il mondo sta sviluppando metodi per sintetizzare queste molecole complesse, ma il nuovo studio potrebbe ispirare ulteriori ricerche. Il passo successivo, naturalmente, sarà quello di trovare un modo per trasportare i glicani nel corpo umano.

Consegna di farmaci per il muco

Ribbeck sta ora lavorando con collaboratori specializzati nella somministrazione di farmaci per trovare una soluzione di questo tipo. Ha anche in corso molti studi che esplorano il modo in cui i glicani influenzano una varietà di microbi diversi. “Ci stiamo muovendo tra diversi agenti patogeni, imparando a sfruttare questo incredibile insieme di molecole regolatrici naturali”, ha detto.

“Sono davvero entusiasta di questo nuovo lavoro perché penso che abbia importanti implicazioni per lo sviluppo di nuove terapie antimicrobiche in futuro”. Clarissa Nobile, professore associato di biologia molecolare e cellulare presso l’Università della California a Merced, ha dichiarato.

“Se riuscissimo a capire come veicolare o aumentare terapeuticamente questi glicani mucinici protettivi nello strato mucosale umano, potremmo potenzialmente prevenire e trattare le infezioni nell’uomo mantenendo i microrganismi nella loro forma commensale”.

Che cosa significa questo per ora? Occorre lavorare ancora molto prima che il muco possa effettivamente combattere le infezioni, ma gli studi sono promettenti. Nel frattempo, la prossima volta che starnutite o siete raffreddati, ricordatevi che il vostro muco vi sta proteggendo.

Il risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Nature Chemical Biology.

Abstract:
Le mucine sono grandi polimeri che formano gel all’interno della barriera mucosa e che inibiscono la transizione da lievito a ifo di Candida albicans, un tratto di virulenza chiave di questo importante patogeno fungino umano. Tuttavia, i motivi molecolari delle mucine che inibiscono la filamentazione rimangono poco chiari, nonostante il loro potenziale per interventi terapeutici. Qui abbiamo determinato che le mucine mostrano un’abbondanza di molecole che attenuano la virulenza sotto forma di O-glicani della mucina. Abbiamo isolato e catalogato 100 O-glicani mucinici da tre importanti superfici mucosali e abbiamo stabilito che sopprimono la filamentazione e i relativi fenotipi rilevanti per l’infezione, tra cui l’adesione superficiale, la formazione di biofilm e la competizione interregionale tra C. albicans e il batterio Pseudomonas aeruginosa. Utilizzando O-glicani sintetici, abbiamo identificato tre strutture (core 1, core 1 + fucosio e core 2 + galattosio) sufficienti a inibire la filamentazione con una potenza paragonabile al pool di O-glicani complessi. Nel complesso, questo lavoro identifica gli O-glicani della mucina come molecole ospiti con un potenziale terapeutico non sfruttato per gestire i patogeni fungini.

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