A heparan sulfate proteoglycan binding protein and Light-Emitting Diodes-LEDs/Complex Electromagnetic Fields-CMFs technologies as innovative eco-sustainable strategies to counteract chronic wound infections associated to Staphylococcus pseudintermedius resistant strains: an interdisciplinary approach to animal-human health
Progetto Il fenomeno dell'antimicrobico resistenza (AMR) è una sfida mondiale che coinvolge la salute umana, animale e ambientale e che richiede fortemente nuove strategie di intervento sostenibili. Il focus di questo progetto è duplice:
1) affrontare la conoscenza di S. pseudintermedius-{Sp) responsabile della trasmissione dinamica animale-uomo e delle infezioni croniche delle ferite;
2) studiare gli effetti antimicrobici/anti-virulenza di una combinazione sostenibile costituita da una proteina ricombinante-NK1 e nuove tecnologie (Light-Emitting-Diodes-LEDs/Complex Electromagnetic Fields-CMFs) a basso impatto ambientale. Il progetto è in linea con l'“Agenda ONU 2030” per lo sviluppo sostenibile che suggerisce trattamenti per contrastare l'AMR basati su composti naturali e nuove tecnologie. Sp, emergente agente zoonotico di origine canina, è un patogeno opportunista che causa malattie nei cani come otite esterna, piodermite e infezioni delle ferite. La diffusione mondiale di ceppi multi-farmaco-resistenti-Sp-(MRSP) e meticillino- sensibili-(MSSP) rappresenta un problema di salute sia per gli animali domestici che per l'uomo. Inoltre, la formazione del biofilm è uno dei più importanti fattori di virulenza degli Stafilococchi, che facilita la colonizzazione batterica e ostacola i trattamenti. Pertanto, la scoperta di nuovi agenti per il trattamento delle infezioni associate a Sp e del biofilm è altamente giustificata. Gli obiettivi principali comprendono: la delucidazione dei meccanismi fisiopatologici coinvolti nella virulenza di Sp; l'identificazione di approcci sostenibili per combattere le infezioni da Sp coinvolte nelle ferite croniche (CW) del cane e dell'uomo. Per raggiungere questi obiettivi, i ceppi MRSP e MSSP saranno isolati dalle CW dei cani e caratterizzati per i loro profili di virulenza. I ceppi selezionati, combinati con i principali microrganismi isolati nelle CW dei cani e degli umani, saranno studiati per le loro interazioni in gradiente 3D che imita la distribuzione e l'ambiente microbico spaziale di una CW, il Lubbock Chronic Wound Biofilm-(LCWB) modello. I batteri opportunisti del genere Staphylococcus si legano alla superficie della cellula ospite o ai componenti della matrice extracellulare e tra questi eparano solfato proteoglicano-(HSPGs) giocano un ruolo chiave. Verrà effettuata la sintesi ricombinante di una variante di splicing naturale del fattore di crescita degli epatociti-(HGF), NK1, che è in grado di legare gli HSPG e interferire con l'adesione microbica e l'interiorizzazione nelle cellule bersaglio. Gli studi dimostrano il ruolo di nuove tecnologie, LEDs e CMFs, come strumenti aggiuntivi per influenzare la resistenza/tolleranza agli antibiotici. NK1 da solo o combinato con nuove tecnologie sarà valutato rispetto a MRSP e MSSP nelle LCWB. Per esplorare il meccanismo molecolare dell'azione di NK1, sarà valutata anche la sua capacità di inibire l'infezione da Sp a livello cellulare e di modulare le vie di segnalazione cellulare coinvolte nella patogenesi di Sp. I risultati identificheranno una strategia sostenibile per contrastare le infezioni delle CW associate ai ceppi Sp sia nella popolazione canina che umana.