Un “cavallo di Troia” contro l’antibiotico-resistenza

A partire dalla seconda metà del XX secolo, lo sviluppo degli antibiotici, nonché il loro impiego, ha rivoluzionato il modo di guardare ad alcune patologie infettive, che, in passato, erano considerate incurabili.
Se da un lato questo è stato un grande passo per la scienza, dall’altro ha messo in luce un problema, che, anno dopo anno, a causa dell’abuso di questi farmaci, si sta aggravando: stiamo parlando dell’antibiotico-resistenza! La comparsa di resistenza nei microrganismi è, infatti, molto più rapida dello sviluppo di nuove molecole capaci di debellarli.

Cosa si potrebbe fare per risolvere questa emergenza globale?

Un’idea è venuta ai ricercatori dell’Università di Washington e lo studio è stato pubblicato sulla rivista Science Translational Medicine.
Si tratta di un approccio non convenzionale con cui trattare le infezioni batteriche, andando ad eliminare il batterio “prendendolo – letteralmente – per la gola”.

Essendo il problema dell’antibiotico-resistenza particolarmente grave nel caso di infezioni causate da batteri Gram-negativi, i ricercatori si sono concentrati principalmente su questi, usando come cavia Pseudomonas aeruginosa.

Vediamo qualche ulteriore caratteristica di questo batterio!

Si tratta di un piccolo batterio (figura 1) a forma di bastoncello, Gram-negativo (come già detto), aerobio, presentante dei flagelli che ne consente il movimento. È un batterio ubiquitario: si ritrova nel suolo e nelle acque, con predilezione per gli ambienti umidi. Si trova anche nell’uomo come patogeno opportunista, cioè un microrganismo, facente parte del microbioma umano, che si trasforma in patogeno quando le difese immunitarie dell’organismo sono compromesse.

Figura 1: Rappresentazione di Pseudomonas aeruginosa

Come colpire questo patogeno?

Sapendo che, durante le infezioni, questo batterio necessita di ferro (figura 2) per nutrirsi e riprodursi, i ricercatori hanno pensato di sostituire questo con un metallo affine, quale il gallio (figura 3), con cui ingannare il batterio: il gallio, al contrario del ferro, blocca il metabolismo batterico.
Bloccando il metabolismo batterico, questo non può replicarsi e l’infezione viene debellata.

Figura 2: ferro
Figura 3: gallio

Inoltre, alcuni test di laboratorio hanno anche evidenziato come questi batteri non riescano a sviluppare “resistenza” al gallio e che, se questo viene somministrato assieme ad altri comuni antibiotici, la sua azione viene potenziata.

Per osservarne le potenzialità in vivo, sono stati utilizzati dei topi con infezione delle vie aeree ed è stato condotta una sperimentazione clinica di fase 1 (volta a valutare sicurezza e tollerabilità al metallo da parte dell’organismo) su 20 pazienti volontari con fibrosi cistica e infezione cronica da Pseudomonas aeruginosa. Dopo somministrazione di concentrazioni micromolari di gallio, nei topi si è avuta eliminazione dell’infezione, mentre nell’uomo è stata inibita la crescita del batterio, con miglioramento della funzionalità polmonare.

La scoperta di questo metallo capace di inibire la replicazione batterica, andando ad inibire il metabolismo del ferro, potrebbe essere un punto di partenza per lo sviluppo di nuovi antibiotici, in grado di attaccare i batteri dal punto di vista nutritivo.

Nonostante si tratti di un’idea di difficile applicazione, i primi risultati di sperimentazione clinica fanno ben sperare per il futuro!

Emanuela Pasculli

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Laureanda in Biotecnologie Mediche e Farmaceutiche in quel di Bari. Sono una ragazza molto curiosa e mi piace osservare ciò che mi circonda e trovare una risposta alle mie tremila domande. Grazie a questo blog ho unito due passioni: la microbiologia e la scrittura e spero che questo sia solo il punto di partenza.

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