I potenziali target farmacologici identificabili da remoto

Patrizia Gena¹, Massimo Bilancia², C. Tiziana Storlazzi³, Antonio Solimando⁴, Massimo Di Rienzo⁵,

Fabio Manca⁶, Angelo Vacca⁷ e Giuseppe Calamita¹

¹Dip. Bioscienze, Biotecnologie e Biofarmaceutica, ²Dip. Jonico in "Sistemi Giuridici ed Economici del Mediterraneo: società, ambiente, culture", ³Dip. di Biologia; ⁴Dip. di Scienze Biomediche ed Oncologia Umana; ⁵Dip. di Giurisprudenza; ⁶Dip. di Scienze della Formazione, Psicologia, Comunicazione; ⁷Dip. dell’Emergenza e dei Trapianti di Organi; Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”

• La sepsi, causa principale di morte per infezione, è caratterizzata da una risposta infiammatoria dell’ospite aberrante o dis-regolata e dalla presenza di disfunzione d’organo;

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• è una patologia tempo dipendente. La mortalità per shock settico aumenta dell'8 % per ogni ora trascorsa al di fuori di un percorso clinico sicuro e validato.

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• La morte dovuta a sepsi si è incrementata dal 82.6% del 1979 al 1997 (4.2 morti/100,000). Circa 750,000 casi di sepsi sono stati diagnosticati per ogni anno. Circa il 31% dei pazienti muore ogni anno. Lo shock si sviluppa nel 40% circa dei pazienti con sepsi.

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3. Leaking

blood vessels

La Sepsi è una infezione che si aggrava nel tempo e può essere considerata la grave complicazione sistemica di una infezione, ma mentre l’infezione può essere prevenuta, la sepsi deve essere diagnostica prontamente e gestita in un percorso in cui vanno evitati i ritardi e la mancata comprensione dei segni e dei sintomi iniziali.

Il paziente settico

Sepsi e fragilità

Il paziente fragile

Sepsi e fragilità

• E’ necessario implementare l’iter diagnostico della SEPSI in pazienti fragili per stratificare il rischio e ottimizzare le strategie terapeutiche, ridurre la mortalità e i costi associati, con ricadute sulla pressione sanitaria del territorio.

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• Ciò, oltre a rendere i sistemi di assistenza sanitaria pubblica più equi, sostenibili ed efficienti sul piano dei costi consentirebbe di sostenere e favorire la partecipazione e l'autogestione dei pazienti attraverso la Telemedicina.

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Obiettivo I: identificazione di nuovi biomarkers diagnostici e prognostici

nella sepsi

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 utile nella diagnosi precoce, fornire informazioni per una diagnosi definitiva o un aiuto per individuare una probabile diagnosi,

 fornire informazioni riguardanti la prognosi includendo il paziente in sottopopolazioni il cui outcome è migliore/peggiore della popolazione in esame,

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 fornire, nel decorso clinico, utili informazioni di come il paziente risponde alla terapia ed eventualmente aiutare nella modulazione della strategia terapeutica,

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 alta specificità e sensibilità,

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 possedere un tempo di emivita clinicamente utile,

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 essere facilmente determinabile,

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 nel caso della sepsi, permettere diagnosi differenziale tra eziologia infettiva e non infettiva.

Un marker biologico ideale deve avere diverse caratteristiche:

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• conta leucocitaria, Proteina C reattiva (PCR), Procalcitonina (PCT), Endotossina, Citochine, Recettore di IL-1, Fattori del complemento, Endotelina-1, ICAM-1 e VCAM-1, Fosofolipasi A2, PGE2, Lattoferrina, Neopterina, Elastasi, diverse interleuchine (ILS), adrenomedullina (ADM) e pro-ADM, peptide natriuretico atriale (ANP) e pro-ANP, pro- - 30 - vasopressina (copeptina), interferone-γ (IFN-γ), triggering receptor espresso su cellule mieloidi 1 (TREM-1) e resistina (Schinella et al., 2008; Kibe, 2011).

I biomarcatori disponibili per la diagnosi di sepsi sono numerosi:

Purtroppo attualmente, nella sepsi, non è ancora stato individuato un marker ideale e quelli utilizzati normalmente (febbre, leucocitosi, PCR, PCT, ecc) spesso sono dotati di scarsa sensibilità e specificità, di conseguenza hanno una utilità limitata nella gestione dei pazienti.

Sepsi e

pathways dell’infiammazione

NLRP3

Regolazione dell’inflammasoma

NLRP3 (Nod-Like Receptor Protein 3) nella sepsi

da Kumar et al, 2018

(B)

(A)

da Feng et al., 2021; Menon and Kua , 2020

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Long non-coding RNA (lncRNA): modulatori chiave nelle malattie infiammatorie mediate da inflammasoma NLRP3

AQP3 e AQP9: modulatori chiave nella sepsi

da Ramp and Adamzik, 2018

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AQP3 e AQP9: modulatori chiave nelle malattie infiammatorie mediate da inflammasoma NLRP3

da Silva and Soveral, 2021

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Studio dei lncRNA e AQP3/AQP9 come marcatori predittivi, diagnostici e prognostici della sepsi e delle sue complicanze

• MALAT-1, NEAT-1 e XIST: l’efficacia dei lncRNA NEAT-1, MALAT-1 e XIST, coinvolti nel processo di regolazione dell’inflammasoma NRLP3, come nuovi biomarcatori diagnostici, prognostici e predittivi nel processo di sepsi sarà investigata attraverso l’utilizzo di campioni di RNA circolante isolato da plasma di sangue periferico di pazienti settici attraverso saggi quantitativi (RT-qPCR), utilizzando un pool di campioni di RNA circolante di soggetti normali (non settici) come controllo.

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• AQP3, AQP9: L’espressione di AQP3 e AQP9 a livello genico a livello proteico in granulociti neutrofili e PBMC isolati da soggetti/pazienti settici saranno analizzate rispettivamente mediante Real Time qPCR and Western blotting. La localizzazione cellulare e subcellulare delle AQP oggetto degli studi sarà esaminata mediante immunoistochimica attraverso microscopia confocale.

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diagnosi clinica e una previsione della prognosi in un’ottica personalizzata che migliori la performance degli strumenti attualmente disponibili al letto del paziente

Analisi quantitativa dei lncRNA

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espressione, regolazione e funzione di AQP3/AQP9

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parametri clinico-patologici e biologici

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Machine learning

Modulazione della risposta infiammatoria di monociti/macrofagi nella sepsi

Obiettivo II: identificazione di nuovi potenziali target terapeutici per contrastare la sepsi

da Huang et al, 2019

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Potenziali target terapeutici per contrastare la sepsi: AQP3 e AQP9

(Sonntag et al, 2019; Mohammad et al, 2022; Florio et al., 2022)

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Potenziali target terapeutici per contrastare la sepsi: AQP3 e AQP9

Effect of post-treatment (therapeutic administration) with RG100204 on the the activation NLRP3 inflammasome in the heart and kidney

(Mohammad et al, 2022)

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Potenziali target terapeutici per contrastare la sepsi: AQP3 e AQP9

Effect in vitro in PMBCs (stimulated with ATP e nigericin) of treatment with AQP inhibitors on the the activation NLRP3 inflammasome and on the inflammatory cytokine release

CONCLUSIONI

…GRAZIE PER LA CORTESE ATTENZIONE!