ANALISI DI MUTANTI RIFAMPICINA RESISTENTI IN ISOLATI CLINICI DI
NEISSERIA MENINGITIDIS
G. Pastore1*, P. Cipolla1, C.Pagliuca1,2,3, R. Colicchio1,4, P.Salvatore1,2,3.
Facoltà di Scienze Biotecnologiche, Università degli Studi di Napoli “Federico II”, Napoli 1;
Dipartimento di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare “L. Califano”, Università degli Studi
di Napoli “Federico II”, Napoli 2; Ceinge, Biotecnologie avanzate s.c.ar.l. 3; IRCCS Fondazione
SDN, Napoli 4.
Neisseria meningitidis è un diplococco Gram negativo che colonizza la mucosa nasofaringea di
circa il 10% di individui sani; tuttavia, in particolari circostanze, acquisisce capacità invasive,
causando meningiti fulminanti e sepsi. La profilassi d’elezione per la malattia meningococcica è
rappresentata dal trattamento antibiotico con la rifampicina, una molecola utilizzata da più di 30
anni come terapia farmacologica. Negli ultimi decenni sono stati riportati casi di isolati clinici
resistenti a tale antibiotico (Rif+). La rifampicina agisce legandosi alla subunità β dell’enzima RNA
polimerasi, inibendo così la trascrizione. Le mutazioni puntiformi nel gene rpoB, codificante la
subunità β della RNA polimerasi determinano sostituzioni aminoacidiche che alterano il legame tra
la rifampicina e la polimerasi. Tra queste alcune mutazioni, inoltre, mimano la modificazione
indotta dal legame della guanosina 3’-difosfato-5’-trifosfato (ppGppp) con la RNA polimerasi,
determinando l’attivazione della risposta stringente indotta da stress nutrizionali. In risposta a tali
condizioni, infatti, si attiva un sistema di regolazione globale mediato dal ppGppp che determina la
repressione di RNA stabili e l’up-regolazione della trascrizione di geni codificanti enzimi coinvolti
nella biosintesi di aminoacidi. La diffusione di isolati clinici di N. meningitidis rifampicinaresistenti ci ha spinto ad analizzare il fenotipo del ceppo 93/4286 di sierogruppo C, spontaneamente
resistente a tale antibiotico. Mediante analisi di sequenza ed analisi in silico sono state identificate
tre mutazioni puntiformi: H555Y, S551F, H555R in RpoB. I ceppi selezionati sono stati testati per
la capacità di crescita e sopravvivenza ed il ceppo S551F è risultato, in particolare, incapace di
crescere e sopravvivere, mostrando un chiaro difetto metabolico. I ceppi Rif+ selezionati sono stati,
inoltre, saggiati per la resistenza all’H2O2 mostrando una maggiore vitalità rispetto al ceppo wild
type in differenti condizioni di crescita. Infine, per analizzare ulteriormente il fenotipo dei mutanti
selezionati, i ceppi sono stati esposti ad una fonte di ossido nitrico mostrando un fenotipo più
resistente rispetto al ceppo selvatico. I dati ottenuti suggeriscono che oltre alla naturale resistenza al
trattamento antibiotico tali ceppi presentano una sopravvivenza selettiva alle difese naturali
dell’ospite.
Parole chiave: Neisseria meningitidis, rifampicina, antibiotico-resistenza.
Area tematica: 11 Biotecnologie, Genetica.
