ATTIVITÀ DI NUOVI DERIVATI DELLA BERBERINA IN COMBINAZIONE CON TOBRAMICINA NEI CONFRONTI DI CEPPI CLINICI DI PSEUDOMONAS AERUGINOSA PRODUTTORI DI BIOFILM E RESISTENTI AGLI AMINOGLICOSIDI

Il costante aumento della diffusione dell’antibiotico resistenza e il crescente tasso di fallimento delle terapie antibiotiche convenzionali monoterapiche nei confronti di patogeni multiresistenti (MDR) porta all’impellente necessità di sviluppare nuovi ed efficaci metodi di contrasto alle infezioni batteriche. Tra i batteri MDR emerge con forza Pseudomonas aeruginosa, la cui importanza in campo clinico è ampiamente riconosciuta, poiché rappresenta uno dei patogeni opportunisti più versatili e resistenti. Questa specie è causa di una vasta gamma di patologie, inoltre rappresenta la principale causa di morbilità e mortalità nei pazienti affetti da fibrosi cistica (FC). Le pompe di efflusso di P. aeruginosa, in particolare MexXY-OprM, rappresentano un ottimo target terapeutico, in quanto risultano determinanti per la resistenza agli aminoglicosidi, antibiotici di uso clinico comune, soprattutto nelle infezioni in pazienti affetti da FC. Per questi motivi, negli ultimi anni si è cercato di individuare nuove molecole capaci di agire come inibitori delle pompe di efflusso (EPI) e ripristinare la sensibilità del batterio ad antibiotici come gli aminoglicosidi. Tra queste, la berberina e alcuni suoi derivati ha mostrato una notevole capacità inibitoria e risulta molto promettente come possibile coadiuvante. Sulla scia di questi risultati, sono stati sintetizzati altri sei derivati, tre idrazonodiidroberberine (denominate 2F, 2G, 2H) e tre idrazonotetraidroberberine (denominate 3F, 3G, 3H), che in silico mostrano una buona interazione con la pompa MexXY. Nel presente lavoro, sono stati effettuati test in vitro per verificare e valutare la capacità di questi nuovi derivati di attenuare la resistenza alla tobramicina e di inibire la produzione di biofilm in ceppi clinici e di riferimento di P. aeruginosa. Dai risultati ottenuti studiando l’attività delle combinazioni tra tobramicina e derivati della berberina (checkerboard assay), è evidente che i composti testati, in particolare 2F e 3F, interagiscono con le cellule batteriche permettendo un lieve aumento dell’attività antibiotica della tobramicina, senza però ripristinare il fenotipo sensibile. Solo in alcuni ceppi, l’abbassamento della MIC è tale da avallare l’ipotesi di una effettiva sinergia e in nessun caso la presenza dell’EPI ha causato l’aumento della MIC, escludendo un effetto antagonista della combinazione. La mancata sinergia delle combinazioni nei confronti di alcuni ceppi potrebbe dipendere dall’elevato polimorfismo di mexY e dalla presenza nei singoli isolati di meccanismi di resistenza agli aminoglicosidi aggiuntivi. Per quanto riguarda la produzione di biofilm si evidenzia una spiccata variabilità di risposta alle diverse condizioni sperimentali nei diversi ceppi, ma in generale sembra che gli EPI non riducano la capacità di produzione di biofilm, ma anzi in molti casi la favoriscano. Questo dato, alquanto inaspettato, potrebbe essere spiegato dal fatto che l’inibizione dell’efflusso limiti l’estrusione di alcuni segnali del QS provocando un accumulo intracellulare di autoinduttori che favorisce e induce una aumentata produzione di biofilm. In conclusione, i risultati di questo studio confermano che i composti provocano indubbiamente un effetto su P. aeuruginosa e interagiscono con le cellule sia in condizioni planctoniche, dove riducono almeno in parte la resistenza alla tobramicina, sia in biofilm dove interferiscono con la sua produzione.