Scopo della ricerca e' valutare la funzione dei peptidi antimicrobici come effettori e mediatori di meccanismi di difesa. Il lavoro svolto ha condotto negli anni passati alla scoperta, mediante tecniche di biologia molecolare e sintesi chimica, di una nuova famiglia di peptici antimicrobici, presenti nei neutrofili e denominati catelicidine. Questa unita' ha negli ultimi anni identificato nuovi componenti di questa famiglia in vari mammiferi (bovini, ovini, suini, equini e murini), descrivendone le caratteristiche strutturali e biologiche, lo spettro di attivita' antimicrobica e la citotossicita' verso cellule mammifere, la struttura genica e la regolazione dell'espressione tessuto-specifica, ed effettuando un vasto screening dell'attivita' antimicrobica in vitro, allo scopo di verificare le potenzialita' di sviluppo dei peptidi piu' efficaci e selettivi, quali antibiotici alternativi per uso topico e/o sistemico.

L'unita' sta attualmente analizzando altri effetti dei peptidi antimicrobici sulle risposte di difesa. In questo contesto, ha recentemente identificato e caratterizzato l'attivita' di un peptide antimicrobico che causa apoptosi in linfociti e altre cellule dell'ospite con un meccanismo mediato dall'apertura del poro di transizione della permeabilità mitocondriale. Questo peptide potrebbe essere coinvolto nella regolazione dello spegnimento della risposta immune, contribuendo attraverso questo meccanismo a prevenire la necrosi tissutale causata dal rilascio di enzimi ed altri componenti cellulari potenzialmente dannosi ai siti infiammatori.

Un'altra linea di ricerca prevede la valutazione dell'attivita' dei peptidi quali mediatori di risposte di difesa, in termini di capacita' di alterare l'espressione di geni coinvolti nella regolazione della risposta immune e nell'esecuzione di meccanismi di difesa nell'ospite. Il profilo dell'espressione genica viene valutato utilizzando gene arrays contenenti geni umani noti, per identificare gruppi di geni indotti/repressi in seguito ad esposizione di cellule effettrici della risposta immune (linfociti T, NK, monociti) a ciascun peptide. Questo studio e' stato integrato con la strategia del doppio ibrido in lievito, per rivelare interazioni proteina/proteina, al fine di identificare partners cellulari dei peptidi e ricostruire la pathway responsabile dei cambiamenti coordinati nel pattern di espressione genica. Questi studi potrebbero portare alla definizione di nuove connessioni tra i meccanismi di difesa dell'ospite. Inoltre, sulla base dei risultati ottenuti, si potrebbe in futuro esplorare la possibilita' di potenziare le risposte immuni modulando farmacologicamente i livelli di peptidi endogeni. Questo studio potrebbe quindi contribuire allo sviluppo di nuovi ed efficaci sistemi di potenziamento delle difese dell'ospite contro agenti patogeni.