Peptidi Cationici

Hanno un'ampia attività antimicrobica a largo spettro nell'obiettivo di combattere la
farmaco-resistenza.

Strategia di resistenza:
1. Ridotto up-take: ridotta capacità di introdurre il farmaco in quanto la cellula batterica muta in qualche sua componente non consentendo più il passaggio del farmaco nel caso dei gram negativi la mutazione delle porine porta ad un ridotto up-take di farmaco.

Hanno un'ampia attività antimicrobica a largo spettro nell'obiettivo di combattere la
farmaco-resistenza.

Strategia di resistenza:
1. Ridotto up-take: ridotta capacità di introdurre il farmaco in quanto la cellula batterica muta in qualche sua componente non consentendo più il passaggio del farmaco nel caso dei gram negativi la mutazione delle porine porta ad un ridotto up-take di farmaco.

2. Pompe ad efflusso: il farmaco riesce a penetrare nella cellula ma non fa in tempo ad avere un'azione tossica perche  queste pompe lo catturano e lo buttano all'esterno

3. Overproduzione della molecola target: se anche viene internalizzat oalla concentrazione giusta la cellula può rispondere aumentando la sintesi del target. Una parte del target verrà inattivato ma siccome è overespresso una parte continuerà a svolgere la sua funzione all'interno del batterio.

4. Bypass metabolico: strategia molto intelligente, in pratica una tappa metabolica prevede che da X si arrivi ad Y e poi a Z. L'antibiotico ha il compito di inibire una di queste tappe (per esempio per la sintesi della parete). Il batteri reagisce creando un bypass metabolico ovvero sintetizzando un enzima che è strutturalmente diverso non più in grado di legare l'antibiotico ma riesce a produrre lo stesso precursore per la produzione finale del composto.

5. La presenza di enzimi batterici che alterino l'antibiotico rendendolo incapace di legarsi al suo bersaglio

6. Enzimi che degradano l'antibiotico

7. Mutazione del target dell'antibiotico che non è più in grado di elgare l'antibiotico;

Alcune di queste strategie sono intrinseche altre sono acquisite tramite mutazioni o acquisizioni di plasmidi e comunue alcune sono monitorabili con l'MLST.
A seguito di questo uso diffuso degli antibiotici c'è bisogno di antibiotici nuovi perchè aumenta questa farmaco resistenza.
Cercare di scegliere un altro tipo di composto con meccanismo diverso verso il quale non si instauri un meccanismo di resistenza o che magari si instauri dopo molto tempo.
Allora si pensa di usare questi peptidi antimicrobici naturali.

Peptidi antimicrobici naturali
Naturali perchè sono presenti in quasi tutti gli organismi e sono conservati lungo tutta la scala evolutiva (microrganismi, protozoi, anfibi, insetti, mammiferi e piante), che rappresentano un componente essenziale del sistema immunitario innato (per questo naturale).

Intanto se già sono presenti nel sistema immunitario già avranno ruolo di difesa.
Tra quelle prodotte ci sono:
• protegrine (dai suini)
• bactenicine (bovini)
• defensive, catelicidine e le istatine (uomo)
Tra gli invertebrati, gli insetti sono una fonte particolarmente importante di peptidi cationici; Drosophila melanogaster è in grado di produrre numerose famiglie di peptidi quali le cecropine, le diptericine e le drosomicine.

Questi peptidi cationici sono suddivisibili a seconda delle loro caratteristiche:
• Caratteristiche chimico-fisiche:
– due gruppi strutturalmente diversi: peptidi ad alfa-elica ed a foglietto beta
– ricchi in cariche positive
•  Attività biologiche:
– alcuni sono dotati di attività chemiotattica/proinfiammatoria
– dotati di attività antimicrobica: antibatterica,  antivirale e antifungina

Da un punto di vista strutturale, i peptidi cationici naturali sono costituiti da 12-50 aminoacidi e presentano una netta carica positiva (da +2 a +11) dovuta ad un eccesso di aminoacidi basici rispetto a quelli acidi.
Sono caratterizzati da numerosi residui di arginina, di lisina e di prolina, che a pH neutro risultano caricati positivamente.
Presentano caratteristiche di anfipaticità poiché possiedono una struttura tridimensionale che espone una porzione costituita da aminoacidi idrofobici ed un’altra costituita da aminoacidi polari permettendo di superare la membrana della cellula fino a raggiungere il loro bersaglio.

I principali criteri di classificazione dei peptidi naturali sono rappresentati da:
•  presenza di un elevato contenuto di un particolare aminoacido, spesso Pro, Trp, Arg e His (per es. profenine, indolicidine, istatine);
•  presenza di legami disolfuro e struttura a foglietto beta (per es. defensine, protegrine);
•  presenza di una regione anfifilica e di una struttura ad alfa elica (per es. cecropine).