Nocerino, Nunzia (2011) I batteriofagi : un valido strumento per un vaccino contro l’infezione da Staphylococcus aureus. [Tesi di dottorato] (Unpublished)

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In presenza di un batteriofago (un virus che uccide il batterio ) la resistenza è chiaramente vantaggiosa per i batteri. In tali condizioni, i batteri resistenti emergono rapidamente. Tuttavia, in assenza del fago, batteri resistenti spesso mostrano capacità ridotta, rispetto alle loro controparti sensibili. Il presente studio ha analizzato i costi di fitness, associati alla fago-resistenza, come un'opportunità per isolare un ceppo attenuato di S. aureus. Il ceppo fago-sensibile A170, a seguito di crescita in vitro in presenza del fago MSa, ha dato il ceppo fago-resistente A172. I due ceppi hanno origine comune ma mostrano differenze importanti. A170 e A172 differiscono nella loro struttura dell'acido teicoico e per la capacità di secernere polisaccaride capsulare (CP). Gli acidi teicoici di A172 non hanno residui terminali di N-acetilglucosammina (GlcNAc),che i fagi usano spesso per l’adsorbimento sulla parete delle cellule di S. aureus. Ancora più importante, GlcNAc e gli acidi teicoici di A170 (A170TA) inibiscono la lisi da parte del fago MSa, mentre il glucosio o gli acidi teicoici di A172 (A172TA) no. Questi risultati suggeriscono che A172 ha acquisito la fago-resistenza perdendo il sito di adsorbimento del fago (GlcNA terminale). Tuttavia, A172 produce anche un polisaccaride capsulare (CP), una strategia che alcuni batteri mettono in atto per mascherare i loro sito di adsorbimento ai fagi. In un modello murino di infezione, A172-HK (ucciso al calore) protegge contro dosi letali del ceppo A170. Una singola dose di A172-HK, senza l'uso di adiuvanti, ha protetto completamente dopo la somministrazione per via intramuscolare o aerosol. Immunizzazione passiva di topi con il siero di topi vaccinati con A172-HK protegge contro una dose letale di S. aureus A170. A172-HK era protettivo in vivo, mentre A170-HK non lo era. Questo ha suggerito che A172, insieme alla resistenza al fago MSa, ha acquistato anche la capacità di esprimere un nuova molecola, che agisce come un antigene protettivo. Inoltre, i ceppi fago resistenti (A172, A178, A180, A182), mostrano tutti la caratteristica di produrre CP. CP sono stabili al calore e possono conferire protezione. Presi insieme, questi elementi, hanno fornito un sufficiente motivo per affermare che l'efficacia protettiva di A172 potrebbe risiedere nel suo CP (CP-A172). Quando confrontati con i topi infettati con A170, gli animali vaccinati con A172-HK mostravano un elevato livello di trascrizione di IL-6. IL-6 è una citochina anti-infiammatoria che controlla l'espressione di citochine pro-infiammatorie (IFN-gamma, I1-beta, TNF-alfa. In conclusione, la resistenza ai fagi, a lungo considerata un problema nella lotta contro i batteri viene ad essere qui un'opportunità.

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