Multiresistenza (II): la “calda” malaria trova il killer fra “il gelo” dei mari antartici

Le stime ufficiali rilasciate dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) per il 2017, hanno dichiarato 219 milioni di casi di malaria in tutto il mondo, causando oltre 430.000 morti. Questa malattia mortale è causata da un parassita chiamato Plasmodium falciparum, che entra nel corpo umano attraverso una puntura di zanzara. La zanzara Anopheles femmina è generalmente coinvolta in quanto ha bisogno di un pasto di sangue per deporre le uova. Il ciclo di vita di Plasmodium richiede due host separati. La forma infettiva si chiama sporozoite e viene iniettata nell’ospite attraverso la saliva che accompagna la puntura di zanzara. Questa forma deve quindi entrare nelle cellule del fegato dove si moltiplica rapidamente senza staccarsi. Questo modulo si chiama schizonte. Una volta che lo schizonte è maturo, si rompe e le parti componenti o merozoiti fuoriescono nel sangue. Qui entrano nei globuli rossi, si moltiplicano di nuovo e scappano anche quando sono maturi, per rilasciare i merozoiti nel sangue. Sono i parassiti nel sangue che causano i segni e i sintomi clinici della malaria. I parassiti formano anche alcune forme dello stadio sessuale, chiamate macro e micro-gametociti. Se una zanzara ingerisce questi, i microgameti fertilizzano i macrogameti, formando zigoti che si trasformano in ovocineti attivi. Queste forme allungate si nascondono nella parete intestinale delle zanzare e si incapsulano per formare oocisti.

Si allargano e si rompono, rilasciando tutti gli sporozoiti pronti ad entrare nelle ghiandole salivari della zanzara e ripetere nuovamente il ciclo successivo. Pertanto, il plasmodio richiede due ospiti per completare il suo ciclo di vita. Il trattamento convenzionale si basa sull’artemisinina e sui composti correlati, ma questi agiscono solo per inibire la moltiplicazione dei parassiti all’interno delle cellule del sangue. L’artemisinina viene prelevata dalla pianta Artemisia annua e ha dato origine a una serie di farmaci che riducono rapidamente il numero di parassiti nel sangue. Fa parte del protocollo OMS per la terapia di prima e seconda linea. Il farmaco si lega a oltre un centinaio di proteine ​​utilizzate per una serie di reazioni biochimiche nel parassita, inattivando e uccidendo il Plasmodium. Anche dopo decenni di uso intensivo, il farmaco mostra ancora un’attività totale o parziale contro il parassita. La resistenza parziale è attualmente superata dalla collaborazione con un farmaco ancora attivo. L’artemisinina e suoi derivati agiscono eliminando rapidamente i parassiti dal sangue entro i primi tre giorni dall’inizio del trattamento. Inoltre, la resistenza ai farmaci viene segnalata sempre più ampiamente. A loro volta, i ricercatori stanno cercando di trovare nuovi mezzi per uccidere il parassita all’inizio del suo ciclo di vita, come nel fegato. In questa fase, i geni di resistenza potrebbero non essere stati ancora espressi.

Per aiutare nella loro ricerca di tali farmaci, il presente studio ha esaminato le difese chimiche utilizzate dalla spugna di mare antartica Inflatella coelosphaeroides contro i suoi aggressori. Hanno scoperto che una certa molecola chiamata friomaramide ha impedito al Plasmodium di entrare nelle cellule del fegato in coltura, in modo che non potesse svilupparsi ulteriormente. La sua efficacia a una concentrazione di 6 μM era elevata quanto quella della primaquina, inibendo lo sviluppo di oltre il 90% dei parassiti nel fegato. La primaquina è un derivato del chinino ad azione più selettiva ed è tra gli attuali farmaci usati per uccidere i parassiti nella loro fase epatica. Un altro molto usato è l’amodiachina. Esplorando la chimica del composto della Inflatella, i ricercatori hanno scoperto che si trattava di un peptide lineare composto da soli sei aminoacidi, ma con una struttura peculiare con residui di per-metile attaccati alla catena portante dell’amminoacido. Questo è il peptide più lungo finora che ha un residuo di triptamina terminale, una modifica biologica molto rara ma parecchio efficare come visto nel caso di alcuni antibiotici poco conosciuti. Questo peptide blocca l’infezione da plasmodio ma non è tossico per le cellule del fegato; per cui i ricercatori sono fiduciosi di poter dare seguito a nuovi farmaci per curare la malaria.

Un anno fa, un altro gruppo di ricercatori ha segnalato l’isolamento di una serie di sostanze alcaloidi prodotte da un’altra spugna marina, Tedania brasiliensis, che si è rivelata efficace contro Plasmodium falciparum, Leishmania amazonensis, Leishmania infantum e Trypanosmoma cruzi.  Questi sono rispettivamente, gli agenti per malaria, leismaniosi cutanea, leismaniosi interna e la malattia di Chagas, tutte condizioni che nei tropici mietono qualche milione di vittime ogni anno. Ci sono opzioni farmacologiche limitate per queste patologie e fra le esistenti, cominciano a manifestarsi sempre più spesso resistenze alla terapia. Inoltre, il benznidazolo, l’unica opzione per la malattia di Chagas non può essere usato in cronico perché tossico. Questi alcaloidi della spugna antartica sono derivati dalla pseudo-ceratidina, una sostanza isolata trent’anni fa da altre spugne marine dei mari tropicali. Già la pseudo-ceratidina è risultata efficacia contro lo stafilococco aureo, la listeriosi alimentare, l’Escherichia coli e lo Pseudomonas aeruginosa, altri due pericolosi batteri causa di infezioni intestinali, vescicali, di ferite chirurgiche e setticemia. I derivati della spugna Tedania contengono atomi di bromo e sono risultati attivi anche contro ceppi di plasmodio resistenti (cK1)

I batteri ed i parassiti si incaponiscono, ma l’ingegno e la curiosità umane cercano di tenere loro testa.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 1668 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it

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