SINTESI E VALUTAZIONE BIOLOGICA DI INIBITORI DI ENZIMI CHIAVE NEL METABOLISMO DI BIOFILM BATTERICI

I biofilm sono comunità strutturate di cellule batteriche racchiuse in una matrice polimerica autoprodotta, contenente polisaccaridi (EPS), proteine e DNA ed adesa ad una superficie inerte o vivente. I biofilm differiscono significativamente dalle cellule planctoniche per la loro fisiologia, l’espressione genica e persino la morfologia e risultano 1000 volte più resistenti agli antimicrobici convenzionali [1]. I biofilm batterici sono responsabili di molte infezioni persistenti e croniche, come endocardite, otite media, polmonite associata a fibrosi cistica (CF) e della contaminazione di dispositivi medici, costituendo un problema cruciale in ambito medico, ambientale e tecnologico. Pertanto, l’obiettivo principale della ricerca è quello di identificare nuovi composti mirati a contrastare la formazione del biofilm oppure a promuoverne la dispersione. L’acido bis(3',5')-diguanilico ciclico (c-di-GMP) è un’importante molecola signaling, presente esclusivamente nei batteri, che controlla un'ampia gamma di processi cellulari coinvolti nella formazione del biofilm, come la motilità, l'adesione cellulare ed il differenziamento [2]. Il c-di-GMP intracellulare promuove la formazione del biofilm e sopprime la motilità ad elevate concentrazioni, mentre il c-di-GMP extracellulare ad alte concentrazioni sopprime la formazione del biofilm. Il c-di-GMP è sintetizzato dalle diguanilato ciclasi (DGC) a partire da due molecole di GTP e degradato da fosfodiesterasi specifiche (PDE), che producono 5'pGpG o GMP [2]. Dato il ruolo chiave del c-di-GMP nella formazione del biofilm batterico e dato che la maggior parte delle DGC sono soggette all’inibizione allosterica da prodotto, la sintesi di composti strutturalmente correlati al c-di-GMP rappresenta una strategia interessante per lo sviluppo di nuovi farmaci anti-biofilm [3]. In questo lavoro di ricerca sono stati sintetizzati analoghi dinucleosidici aciclici (seco) del c-di-GMP, nei quali il ponte fosfato è stato sostituito da un linker 1,2,3-triazolico come gruppo non ionico, conformazionalmente rigido ed isostere del linker fosfato. I composti sintetizzati sono stati testati nei confronti delle proteine bersaglio DGC e PDE da Pseudomonas aeruginosa, uno degli agenti principali delle infezioni ospedaliere mediate da biofilm nell’uomo ed i risultati di tale studio verranno discussi.