ROLE OF SigE IN M.TUBERCULOSIS DRUG SUSCEPTIBILITY AND PERSISTENCE

M.tuberculosis (Mtb) è uno dei patogeni più importanti che infettano gli essere umani ed è l’agente eziologico della tubercolosi (TB), una malattia che risale a tempi antichi. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) stima che più di un terzo dell’intera popolazione mondiale sia stata infettata da Mtb e che ogni anno circa 1,5 milioni di persone muoiano di tubercolosi. Due dei principali problemi nel controllo di questa malattia sono l’enorme serbatoio di portatori latenti e la lunghezza del trattamento terapeutico. Una spiegazione condivisa relativamente alla necessità di un trattamento terapeutico prolungato è che la totalità o una parte della popolazione batterica, nel corso di un’infezione, entri in uno stato non replicativo, caratterizzato da un certo grado di “dormienza”. Queste cellule quiescenti sono chiamate “persisters”. Questo fenomeno, la cui fisiologia non è ben nota, è molto importante per il trattamento delle infezione, in considerazione del fatto che le cellule dormienti sono tolleranti ad alte concentrazioni di molti farmaci e perciò non vengono da essi uccise. Lo scopo di questo studio è stato pertanto quello di trovare nuovi potenziali bersagli molecolari che possano essere utilizzati per migliorare l’efficacia dei trattamenti terapeutici tradizionali, al fine di sviluppare nuove terapie efficaci contro questa popolazione di cellule persistenti. I fattori sigma (σ) regolano l’espressione genica legandosi all’apoproteina polimerasica e, in futuro, potrebbero essere importanti bersagli molecolari di nuovi approcci terapeutici, in quanto alcuni recenti studi hanno dimostrato come essi potrebbero avere un ruolo chiave nel fenomeno della persistenza di M.tuberculosis. In questo lavoro ci siamo concentrati su uno di questi fattori sigma in particolare, SigE, che era stato descritto in precedenza nel giocare un ruolo di primaria importanza nella risposta ai diversi tipi di stress che Mtb incontra durante un’infezione, come shock termico, stress di superficie e ossidativo. (Manganelli et al., 2001). Utilizzando un mutante di delezione per sigE e, attraverso una serie di indagini molecolari e fenotipiche, siamo stati in grado di dimostrare come SigE rivesta un ruolo cruciale nella risposta ai diversi tipi di stress causati dall’esposizione a differenti classi di farmaci antibatterici. Inoltre, abbiamo osservato una forte riduzione nella produzione di cellule “persister” quando il mutante sigE è stato esposto ad elevate concentrazioni di farmaci antimicrobici. Infine, per verificare se queste caratteristiche fossero condivise tra i fattori sigma, abbiamo testato altri mutanti per differenti fattori sigma. Nonostante siamo stati in grado di dimostrare che anche sigB (la cui espressione è controllata da sigE in condizioni di stress) sia coinvolto nella produzione di cellule persistenti, tuttavia la maggior parte delle caratteristiche molecolari e fenotipiche che abbiamo descritto in questo lavoro sono attribuibili al solo fattore SigE. Per concludere, con questo lavoro siamo stati in grado di dimostrare come SigE possa essere un valido bersaglio molecolare per lo sviluppo di nuove terapie efficaci contro le infezioni causate da M.tuberculosis.