I ricercatori hanno scoperto nuovi composti nelle spugne marine in grado di uccidere i batteri resistenti agli antibiotici.
Scienziati brasiliani hanno scoperto diversi composti in una spugna marina di Fernando de Noronha, un'isola al largo della costa nord-orientale, che ha ucciso i batteri resistenti agli antibiotici.
I ricercatori dell'Università di So Paulo (USP) a So Carlos, in Brasile, hanno identificato una varietà di sostanze bioattive in una spugna marina che è stata trovata a Fernando de Noronha, un'isola situata a circa 400 km dalla costa nord-orientale del Brasile. Alcune delle sostanze sono state in grado di uccidere i batteri resistenti agli attuali antibiotici, aprendo le porte alla creazione di nuovi farmaci.
Lo studio è stato finanziato da FAPSEP e i suoi risultati sono stati pubblicati nel Giornale di prodotti naturali.
“Questa spugna marina era stata studiata in precedenza da gruppi al di fuori del Brasile, principalmente negli anni '1990. Abbiamo utilizzato tecniche di nuova generazione per analizzare le sostanze dal loro metabolismo secondario, cercare nuove molecole e testarne l'attività biologica. Siamo stati in grado di descrivere una serie di nuovi composti. Il principale potenziale rilevato era contro i batteri resistenti ai farmaci", ha affermato Vítor Freire, che ha condotto lo studio come parte del suo dottorato di ricerca. ricerca presso l'Istituto di Chimica di São Carlos (IQSC-USP).
Diverse sostanze che hanno ucciso i batteri resistenti agli antibiotici sono state trovate dai ricercatori brasiliani in una spugna marina originaria di Fernando de Noronha, un arcipelago al largo della costa nord-orientale. Credito: Eduardo Hajdu/Museu Nacional/UFRJ
L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) vede la resistenza agli antibiotici come un serio problema di salute pubblica mondiale. Un'analisi commissionata dal governo britannico e pubblicata nel 2016 prevedeva che nel 2050 ci sarebbero stati 10 milioni di decessi correlati alle infezioni batteriche resistenti ai farmaci all'anno. Pertanto, è fondamentale sviluppare nuovi e potenti antibiotici.
Agelas dispar, specie endemica dei Caraibi e di una porzione della costa brasiliana, è la spugna marina oggetto dell'analisi dello studio. Le spugne marine trascorrono tutta la vita attaccate alle barriere coralline o al fondo dell'oceano e sono alcuni degli animali più antichi della Terra. Hanno sviluppato un sofisticato metabolismo durante milioni di anni di evoluzione, generando sostanze necessarie per la competizione con altri invertebrati e la difesa contro batteri pericolosi.
Le sostanze con il maggiore potenziale terapeutico identificate nello studio erano tre diversi tipi di ageliferin, dal nome del genere spugna marina Agela.
“Un altro fattore importante è la capacità delle spugne di immagazzinare i microrganismi simbionti, che li aiutano anche a difendersi. Quando analizziamo i composti trovati nelle spugne, non sempre sappiamo cosa è stato prodotto da loro e cosa viene dai simbionti", ha affermato Roberto Berlinck, professore all'IQSC-USP e ricercatore principale dello studio.
La ricerca è stata condotta nell'ambito di due progetti guidati da Berlinck e supportati da FAPESP.
Gli studi sui batteri sono stati condotti presso l'Istituto Adolpho Lutz (IAL), il laboratorio di riferimento per la sorveglianza epidemiologica nello stato di San Paolo, e guidati da André Gustavo Tempone, un ricercatore sostenuto anche da FAPESP.
Tumori e batteri
Tredici composti sono stati testati su una linea cellulare di cancro ovarico nota come OVCAR3 ma non sono stati trovati biologicamente attivi. Altri gruppi di ricerca che hanno testato ageliferine su cellule di cancro del polmone, del colon e della mammella non hanno osservato l'azione antitumorale e uno non ha avuto effetto sulle cellule del linfoma. Tuttavia, tre ageliferine hanno eliminato i batteri resistenti ai farmaci Escherichia coli ed Enterococcus faecalis, che sono estremamente comuni e si trovano in vari ambienti oltre che nel corpo umano; e Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii ed Pseudomonas aeruginosa, elencati dall'OMS come obiettivi prioritari per i nuovi antibiotici e tra i batteri responsabili della maggior parte delle infezioni nosocomiali.
I ricercatori volevano sapere se l'uso di queste ageliferine potrebbe portare alla distruzione dei globuli rossi (emolisi) nell'intestino, un effetto collaterale potenzialmente letale spesso osservato nei pazienti sottoposti a chemioterapia che necessitano di antibiotici. Nelle cellule murine, i composti non hanno causato questo tipo di danno, suggerendo un promettente potenziale di sviluppo di farmaci.
Il prossimo passo è analizzare altre spugne marine usando la stessa metodologia. "Scoprire come vengono prodotte queste sostanze è estremamente importante in quanto sono distribuite da diverse classi di spugne e potrebbero aiutare a curare malattie in futuro", ha affermato Freire, attualmente ricercatore post-dottorato presso il National Cancer Institute negli Stati Uniti.
Riferimento: "Scoperta della rete molecolare basata sulle funzionalità degli alcaloidi del bromopirrolo dalla spugna marina Agelas dispar" di Vítor F. Freire, Juliana R. Gubiani, Tara M. Spencer, Eduardo Hajdu, Antonio G. Ferreira, Dayana AS Ferreira, Erica V. de Castro Levatti, Joanna E. Burdette, Carlos Henrique Camargo, Andre G. Tempone e Roberto GS Berlinck, 15 aprile 2022, Giornale di prodotti naturali.
DOI: 10.1021/acs.jnatprod.2c00094
Lo studio è stato finanziato dalla Fondazione per la ricerca di San Paolo.
