Interazioni del proteoma indotto dallo Staphylococcus aureus con i mitocondri dei fagociti e modulazione delle vie cellulari di apoptosi e killing in modelli di infezione

Lo scopo di questo progetto è quello di indagare l'interazione di S. aureus meticillino-resistente (MRSA) e meticillino-sensibile (MSSA) con il sistema cellulare e mitocondriale dei macrofagi sia in corso di infezione naturale (mastite bovina) che in coltura utilizzando un¿ avanzata piattaforma proteomica. S. aureus, considerato un patogeno extracellulare, può occasionalmente invadere le cellule dell¿ospite causando infezioni croniche e batteriemie. S. aureus è in grado di eludere la risposta immunitaria alterando la funzione delle cellule immunocompetenti. I batteri fagocitati possono modulare l¿espressione delle proteine mitocondriali e contemporaneamente alterare, tramite le vie di trasduzione del segnale mitocondriali, risposte fisiologiche fondamentali quali l¿apoptosi e la risposta allo stress ossidativo, sopravvivendo perciò all¿interno della cellula. Recentemente sono emersi nuovi MRSA associati agli animali che possono essere trasmessi all¿uomo tramite il cibo. L¿evoluzione degli MRSA in diverse specie animali richiede un¿analisi critica dei meccanismi eziopatogenetici sia dal punto di vista animale che umano perché l¿antibiotico resistenza costituisce una delle più temute emergenze sanitarie. In questo progetto, usando un comune modello animale d¿infezione (mastite vaccina), proponiamo un¿indagine di proteomica sulle relazioni ospite-patogeno tra ceppi di S. aureus e cellule del sistema immunitario durante il processo di fagocitosi. Ceppi MRSA e MSSA verranno isolati dal latte di bovini affetti da mastite, al fine di operare una caratterizzazione genetica e fenotipica di S. aureus associato agli animali. Contemporaneamente, saranno isolati i leucociti (monociti/macrofagi) dagli stessi animali infetti. I batteri e le cellule immunitarie isolati forniranno in vitro un sistema modello per indagare la modulazione del proteoma di ospite e patogeno. In particolare, saranno studiate le modificazioni che avvengono a livello mitocondriale, in quanto rappresentano un aspetto critico della risposta adattativa di S. aureus all¿internalizzazione. Questi obiettivi saranno perseguiti tramite la combinazione di strategie di proteomica semi-quantitativa (2-DE/trans-SILAC) e un¿avanzata piattaforma bioinformatica, allo scopo di ottenere maggiori informazioni sui meccanismi molecolari che permettono la sopravvivenza del batterio alla risposta immunitaria. I risultati dell¿indagine proteomica saranno validati grazie a metodi di biologia molecolare. Nel complesso, questo progetto è indirizzato a una migliore comprensione dell¿interazione tra S. aureus e le cellule del sistema immunitario dell¿ospite, una tematica che interessa tanto la salute umana quanto quella degli animali, questi ultimi intesi come possibili vettori. Queste conoscenze avranno importanza fondamentale per lo sviluppo di nuovi marcatori diagnostici e nuove possibilità terapeutiche.