Professori Ordinari
Laboratorio di Microbiologia Applicata
| Pubblicazioni |
Attività Scientifica
Ricerca di microrganismi produttori di metallo-beta-lattamasi in campioni di provenienza ambientale.
Studio delle fosfatasi procariotiche
Ricerca di microrganismi produttori di metallo-beta-lattamasi in campioni di provenienza ambientale.
La degradazione enzimatica (da parte di b-lattamasi) è il più comune tra i meccanismi di resistenza dei microrganismi nei confronti degli antibiotici b-lattamici. L’evoluzione dei determinanti genici delle b-lattamasi è iniziata molto prima che questa classe di antibiotici venisse introdotta nella pratica clinica , presumibilmente sotto la pressione selettiva di composti b-lattamici naturali prodotti in diversi ecosistemi microbici, mentre la recente (nella scala temporale dell’evoluzione) utilizzazione dei b-lattamici per la chemioterapia antimicrobica, ha applicato una forte selezione che ha favorito il diffondersi e l’evolversi di determinanti genici di questo tipo tra i microrganismi patogeni. Tra le due famiglie di b-lattamici conosciute, le metallo-b-lattamasi sono rimaste le meno diffuse tra i batteri patogeni ma, ciò nonostante, esse sono potenzialmente molto pericolose sia per la loro capacità di degradare i composti carbapenemici, sia perchè non vengono attaccate dai composti che inibiscono le altre b-lattamasi. La recente comparsa di geni mobili, codificanti metallo-b-lattamasi e capaci di trasferirsi orizzontalmente tra ceppi nosocomiali, ha intensificato l’attenzione per questi enzimi, facendoli includere tra le principali minacce del 21° secolo, nel campo della resistenza microbica agli antibiotici. La maggior parte delle metallo-b-lattamasi è codificata da geni cromosomici di alcune specie batteriche che si rinvengono principalmente in microbiota ambientali, ed è molto probabile che qualche specie batterica di provenienza ambientale ed ancora sconosciuta rappresenti la fonte degli elementi mobili recentemente apparsi in gram-negativi di isolamento ospedaliero. Gli studi in questo campo hanno riguardato la caratterizzazione dell’enzima THIN-B di Janthinobacterium lividum, precedentemente scoperto, e quella dell’enzima CAU-1, il cui determinante genico è stato individuato e clonato da Caulobacter crescentus. Le ricerche proseguono con screening effettuati su campioni provenienti da ambienti protetti o sottoposti a pressione selettiva per rilascio di antibiotici.
Studio delle fosfatasi procariotiche
L’interesse per le fosfatasi batteriche non è dovuto soltanto ai loro molteplici ruoli nella fisiologia della cellula procariota ed al loro occasionale coinvolgimento nella patogenicità, ma anche alla possibilità di utilizzarle come strumenti di ricerca in enzimologia o nello studio della regolazione dell’espressione genica; come paradigmi per l’evoluzione molecolare; come marker per la tassonomia e l’identificazione batterica; come "reporter" in immunologia e biologia molecolare; o come strumenti per la “bioremediation ” in microbiologia ambientale. Lo studio delle fosfatasi microbiche, quindi, rimane un campo di ricerca aperto, soprattutto in relazione ai vari aspetti della fisiologia microbica e della biotecnologia. Le fosfatasi acide batteriche non specifiche (NSAPs) sono fosfoidrolasi secrete, che mostrano un'attività catalitica ottimale a pH acido o neutro, e che sono in grado di idrolizzare un ampio spettro di fosfoesteri organici, strutturalmente non in relazione tra loro. Le ricerche in questo campo sono proseguite con la caratterizzazione della fosfatasi di classe C di Chryseobacterium meningosepticum, e con gli studi sulla struttura della fosfatasi di classe B AphA di E. coli, che è stata risolta, fornendo per la prima volta dati strutturali utili per la comprensione del meccanismo di azione e del ruolo di questo enzima, che sono attualmente allo studio.
