Le infezioni fungine sono un grave problema nella clinica e nell’agricoltura – un problema che alcuni scienziati affermano non riceve abbastanza attenzione nella ricerca. C. albicans può crescere come un lievito, con ife o pseudoife, e queste diverse forme cellulari svolgono diversi ruoli nell’evasione immunitaria, nell’invasione tissutale e nella resistenza ai farmaci. Tutte queste morfologie sono anche necessarie al fungo per formare biofilm. Una nuova ricerca, pubblicata da Antimicrobial Agents and Chemotherapy, descrive l’attività anti-biofilm dell’eucarobustolo E, un composto bioattivo derivato dall’ eucalipto.
Nel loro studio, l’autore Rui-Huan Liu e lo scienziato Ling-Yi Kong hanno condotto una squadra scientifica che indaga sull’eucarobustolo E (EE), che ha mostrato un’attività antifungina ad ampio spettro. Il team ha quindi verificato la capacità di EE di inibire la formazione di biofilm e di interrompere i biofilm maturi, dal momento che i biofilm di Candida su dispositivi in plastica (come cateteri) sono considerati come infezioni sistemiche. Il trattamento con EE ha eliminato i biofilm maturi e ha inibito la formazione di nuovi biofilm sulla plastica, suggerendo potenziali applicazioni cliniche per il composto.
Come fa l’eucarobustolo E ad inibire i biofilm?
Il team ha stabilito che il trattamento con EE impedisce una variazione dell’idrofobicità della superficie cellulare (necessaria alle cellule per attaccarsi a superfici e ad altre cellule) e blocca anche una modifica che porta dal lievito alle ife (necessarie per la maturazione del biofilm). Utilizzando tecnologie RNA-seq, i ricercatori hanno scoperto che EE altera l’espressione genica di C. albicans, incluso un gran numero di geni coinvolti nella formazione di biofilm. Questa riprogrammazione genetica inibisce la capacità delle cellule fungine di formare biofilm.
Un altro meccanismo può contribuire all’inibizione del biofilm: una differenza nel metabolismo dello sterolo. Il trattamento con EE ha ridotto la produzione di ergosterolo e aumenta la secrezione di farnesolo. Il farnesolo è un precursore dello sterolo che agisce anche come molecola quorum-sensing: quando le cellule lo rilevano a concentrazioni sufficienti, promuove la crescita delle cellule nella forma di lievito. Il gene di biosintesi del farnesolo (DPP3) è stato regolato in cellule trattate con EE. L’incapacità di ottenere il giusto mix di lieviti e ife sia dalla riprogrammazione genetica che dall’aumento della produzione di farnesolo ha contribuito alle proprietà anti-biofilm di EE.
Così come la resistenza antibatterica anche le infezioni antifungine resistenti aumentano nei pazienti. Poiché i funghi eucariotici hanno strutture cellulari e processi simili alle cellule umane, si presenta una difficoltà non indifferente nell’individuare farmaci che mirano alle cellule fungine, ma non alle cellule umane (evitando così gli effetti collaterali tossici). Gli scienziati però dimostrano che l’eucarobustolo E non è tossico nella coltura cellulare, ma il passo successivo è quello di dimostrare che il composto rimane attivo (e non tossico) nel trattamento di infezioni in vivo.
Salvatore Gemmellaro
