Criptosporidium: il parassita globale con un arsenale terapeutico praticamente vuoto

La criptosporidiosi è una malattia diarroica significativa sia per le persone che per gli animali in tutto il mondo. Diverse specie del parassita protozoo Cryptosporidium possono causare questa malattia, in cui le oocisti di Cryptosporidium hanno una presenza onnipresente nell’ambiente. La trasmissione delle oocisti di Cryptosporidium può avvenire a seguito di contatto diretto o indiretto con un ospite infetto, solitamente per via fecale-orale. Il contatto da persona a persona, la zoonosi e il consumo di cibo o acqua contaminati sono meccanismi ben noti per la trasmissione oro-fecale, con un rischio significativo di infezione dall’ingestione di una singola oocisti. Quando le oocisti arrivano nell’intestino, il Cryptosporidium provoca danni all’epitelio dell’intestino tenue. Interrompe la funzione di barriera e la capacità di assorbimento che porta a diarrea da lieve a grave e altri sintomi addominali. Negli adulti immunocompetenti, l’infezione da Cryptosporidium è solitamente asintomatica o lieve, il che è generalmente autolimitante. Attualmente, Cryptosporidium ha 41 specie segnalate. Tra queste, nell’uomo sono state identificate 21 specie e genotipi, di cui C. parvum e C. hominis sono le specie patogene più comuni, causando oltre il 90% delle infezioni nell’uomo.

I patogeni C. meleagridis, C. ubiquitum, C. cuniculus, C. muris e C. andersoni sono emersi sporadicamente in casi umani di focolai zoonotici, soprattutto in caso di contatto diretto con animali infetti. Le specie patogene e i sottotipi associati hanno contribuito a un notevole carico globale di criptosporidiosi e svolgono un ruolo nella gravità della malattia. A livello globale, le malattie diarroiche hanno ucciso 1,6 milioni di persone nel 2017. Un terzo di queste morti erano bambini sotto i 5 anni e la loro mortalità più alta proviene dall’Africa subsahariana e dall’Asia meridionale. Ciò era dovuto all’acqua potabile non sicura e ai servizi igienici scadenti. Le oocisti di Cryptosporidium possono trasmettere attraverso l’acqua, rendendola una delle cause più importanti di diarrea infettiva umana e animale. È stato segnalato che i poli-fattori predispongono alla distribuzione di protozoi trasportati dall’acqua in questi paesi. Deboli infrastrutture istituzionali, approvvigionamento idrico inadeguato e impuro, sottosviluppo, povertà, densità di popolazione, alti livelli di malnutrizione, disordini sociali, scarsa igiene, cambiamenti climatici e crisi idriche sono stati tutti citati come fattori negativi che stanno promuovendo la criptosporidiosi.

L’unico farmaco approvato dalla FDA disponibile contro la malattia è il nitazoxanide, con discutibile efficacia nei bambini malnutriti e nei pazienti immunocompromessi. Questo è molto preoccupante poiché l’arsenale efficace contro il parassita è praticamente vuoto. Recenti studi in vitro hanno indicato la triacsina C come potenziale farmaco candidato, che prende di mira l’enzima acil-coenzima sintetasi a catena lunga del parassita (LC-FACS), del metabolismo degli acidi grassi. Altri sforzi si sono concentrati nell’inibizione selettiva di un enzima differente, la IMP deidrogenasi, che serve al metabolismo delle basi azotate del DNA. Proprio in questi giorni, un team di ricercatori ha riportato sulla rivista Science Translational Medicine, che una classe di composti utilizzati per il trattamento della malaria uccide anche il Cryptosporidium. I composti, chiamati azetidine bicicliche, prendono di mira specificamente un enzima responsabile della produzione di proteine ​​all’interno del parassita. I ricercatori hanno esaminato molte classi di composti antimicrobici, e hanno determinato che le azetidine bicicliche antimalariche erano un buon candidato.

Dopo che i composti si sono dimostrati molto efficaci nell’uccidere il parassita nelle colture cellulari, i ricercatori li hanno testati su topi immunocompromessi con infezioni da Cryptosporidium. Hanno scoperto che una dose orale al giorno per quattro giorni libera i topi dall’infezione. I ricercatori hanno quindi eseguito studi biochimici e genetici completi per determinare in che modo i composti hanno attaccato il parassita. Hanno scoperto che le azetidine bicicliche miravano a un enzima che produce l’RNA di trasferimento (tRNA), la molecola che trasporta gli amminoacidi quando la cellula produce proteine. L’enzima del Cryptosporidium è molto simile a quello del parassita che causa la malaria, ma diverso dall’enzima analogo negli esseri umani, rendendolo un efficace bersaglio farmacologico. L’anno scorso un altro team ha individuato la molecola naturale cladosporina come inibitore della tRNA sintetasi per l’aminoacido lisina nel C. parvum. Quindi i ricercatori pensano che il blocco della sintesi proteica potrebbe essere un bersaglio terapeutico fattibile per l’eradicazione di questo parassita.

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

Pubblicazioni scientifiche

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 2479 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). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - 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