Effetto del lisato batterico ottenuto da Cutibacterium acnes sulla risposta di cellule uroteliali T24 infettate con Escherichia coli: studio in vitro

Le infezioni del tratto urinario (UTI) sono un importante problema di salute pubblica, in quanto sono ampiamente diffuse sia a livello comunitario che in ambiente nosocomiale. Sono spesso di natura endogena e sono prevalentemente sostenute da germi commensali che, provenendo dall’intestino o dalla cute, invadono il tratto urinario. Il batterio Gram negativo Escherichia coli è una delle specie maggiormente implicate nell’insorgenza di UTI. La possibilità di preservare l’integrità e la funzionalità della barriera uroteliale è essenziale per contrastare le UTI, soprattutto quando sono sostenute da germi antibiotico-resistenti. Per questa ragione, molti studi si stanno focalizzando sulla messa a punto di strategie che potenzino la responsività di cellule non appartenenti al sistema immunitario, come le cellule epiteliali. Questo approccio si basa sul concetto di “trained immunity”, ossia sull’idea che anche altre cellule, oltre quelle che entrano in gioco nei processi di immunità adattativa, possano conservare memoria dell’incontro con l’agente patogeno. Tra le strategie oggetto di studio, l’impiego di lisati batterici sembra particolarmente promettente. I lisati batterici sono preparazioni ottenute dalla frammentazione delle pareti cellulari batteriche; contengono molecole PAMP che sono in grado di effettuare un priming delle cellule epiteliali e delle cellule coinvolte nell’immunità innata, migliorandone la riposta ai patogeni. In particolare, studi recenti condotti nel laboratorio di Microbiologia di Unimore, hanno mostrato che un lisato batterico (LB) ottenuto da Cutibacterium acnes esercita un ruolo nel priming di cellule epiteliali vaginali e di fagociti, migliorando la loro risposta nei confronti di patogeni batterici e fungini. Questi risultati, se da un lato suggeriscono una possibile applicazione nel trattamento di infezioni del basso tratto genitale attraverso il rinforzo della risposta immunitaria a livello locale, d’altra parte incoraggiano ulteriori studi mirati ad estenderne le applicazioni. Lo scopo di questa Tesi consiste nella valutazione dell’effetto del prettrattamento con LB di cellule uroteliali successivamente infettate da un ceppo di E. coli uropatogeno (UPEC). A tale scopo la linea cellulare uroteliale T-24 (ATCC HTB-4) è stata pretrattata con LB a due differenti dosaggi e successivamente infettata con un isolato clinico di UPEC. In cellule uroteliali pretrattate o no con LB sono stati valutati: a) il danno indotto dall’infezione di E. coli, mediante misurazione del rilascio dell’enzima lattato deidrogenasi (LDH); b) la ricrescita di E. coli successiva all’infezione; c) i livelli di alcune citochine e chemochine indicative della risposta uroteliale all’infezione; d) la capacità di E. coli di aderire alle cellule uroteliali. I risultati mostrano che: a) il pretrattamento con BL riduce significativamente il danno indotto da E. coli all’urotelio, indipendentementemente dalla dose utilizzata; b) la ricrescita di E. coli successiva alla lisi delle cellule uroteliali viene inibita significativamente se queste erano state pretrattate con la dose più alta di LB; c) il pretrattamento con LB non influenza i livelli di citochine e chemochine secrete dall’urotelio in risposta all’infezione; d) La capacità di E. coli di aderire alle cellule uroteliali pretrattate con LB è ridotta rispetto ai controlli. In conclusione, i dati preliminari mostrati in questo elaborato di Tesi suggeriscono che BL non esercita un’attività di priming solo sull’epitelio vaginale ma anche sull’urotelio, preparando le cellule a rispondere meglio ad una successiva infezione da E. coli. Questi risultati, se supportati da ulteriori studi anche in vivo, suggeriscono un possibile futuro impiego di LB come postbiotico in combinazione con la terapia farmacologica classica, soprattutto in quei casi di UTI sostenuti da ceppi batterici farmaco-resistenti.