La causa della resistenza agli antibiotici è stata identificata

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L'Organizzazione mondiale della sanità ha identificato oggi la resistenza agli antibiotici come una delle maggiori minacce alla salute globale, alla sicurezza alimentare e allo sviluppo.  (Immagine: Newcastle University)
L’Organizzazione mondiale della sanità ha identificato oggi la resistenza agli antibiotici come una delle maggiori minacce alla salute globale, alla sicurezza alimentare e allo sviluppo. (Immagine: Newcastle University)

Gli scienziati hanno confermato per la prima volta che i batteri possono cambiare forma per evitare di essere rilevati dagli antibiotici nel corpo umano.

Studiando campioni di pazienti anziani con ricorrenti infezioni del tratto urinario, il team dell’Università di Newcastle ha utilizzato tecniche all’avanguardia per identificare che i batteri possono perdere le loro pareti cellulari, l’obiettivo comune di molti gruppi di antibiotici.

La ricerca del laboratorio Errington, che accende la testa pensando alla capacità dei batteri di sopravvivere senza una parete cellulare, nota come “commutazione a forma di L”, è pubblicata su Nature Communications . L’Organizzazione mondiale della sanità ha identificato oggi la resistenza agli antibiotici come una delle maggiori minacce alla salute globale, alla sicurezza alimentare e allo sviluppo.

La principale autrice, la dott.ssa Katarzyna Mickiewic, ricercatrice dell’Università di Newcastle, ha dichiarato:

“Immagina che il muro sia come i batteri che indossano una giacca ad alta visibilità. Ciò conferisce loro una forma regolare, ad esempio una bacchetta o una sfera, rendendoli forti e proteggendoli ma anche rendendoli altamente visibili, in particolare al sistema immunitario umano e agli antibiotici come la penicillina.

“Quello che abbiamo visto è che in presenza di antibiotici, i batteri sono in grado di passare da una forma a parete altamente regolare a uno stato a forma di L completamente casuale, carente della parete cellulare – in effetti, spargendo la giacca gialla e nascondendola all’interno loro stessi.

“In questa forma il corpo non è in grado di riconoscere facilmente i batteri, quindi non li attacca e nemmeno gli antibiotici”.

Forma a L: fragile, ma sopravvive

La ricerca, che ha utilizzato campioni ottenuti attraverso una collaborazione con clinici presso il Newcastle Freeman Hospital parte di Newcastle su Tyne Hospitals Foundation Trust organizzata dal dottor Phillip Aldridge e dal dottor Judith Hall, mostra che quando sono presenti antibiotici – come in un paziente con una UTI ricevere penicillina o altri antibiotici mirati alla parete cellulare – quindi i batteri hanno la capacità di cambiare forma, perdendo la parete cellulare che è spesso il bersaglio dell’antibiotico.

E.coli commutazione a forma di L - quindi da murata a senza parete.  (Immagine: Newcastle University)
E.coli commutazione a forma di L – quindi da murata a senza parete. (Immagine: Newcastle University)

In una precedente pubblicazione, apparso su Cell nel 2018 ( 10.1016 / j.cell.2018.01.021 ), il team di Errington ha dimostrato che il sistema immunitario può anche in qualche modo indurre la commutazione della L-forma, ma il trattamento con antibiotici ha un effetto molto più profondo.

Il presente studio ha dimostrato che le forme a L di varie specie batteriche tipicamente associate con infezioni del tratto urinario, compreso E.coli, Enterococcus, Enterobacter, e Staphylococcus, erano rilevabili in 29 su 30 pazienti coinvolti nello studio.

In questa forma a L, i batteri sono fragili e più deboli, ma alcuni sopravvivono, nascondendosi all’interno del corpo.

In un organismo vivente

La ricerca ha anche catturato in video, per la prima volta, batteri a forma di L isolati da un paziente con UTI che si riformano in una parete cellulare dopo che l’antibiotico era scomparso, impiegando solo 5 ore. Il team è stato anche in grado di dimostrare mediante microscopia diretta nel modello zebrafish trasparente che la commutazione a forma di L è possibile nel contesto di un intero organismo vivente e non solo in condizioni artificiali in laboratorio.

Neutrofili marcati in modo fluorescente (cellule immunitarie del pesce zebra) che segnano la presenza di batteri.  (Immagine: Newcastle University)
Neutrofili marcati in modo fluorescente (cellule immunitarie del pesce zebra) che segnano la presenza di batteri. (Immagine: Newcastle University)

Dr. Mickiewicz ha spiegato:

“In un paziente sano ciò significherebbe probabilmente che i batteri a forma L lasciati sarebbero distrutti dal sistema immunitario dei loro ospiti. Ma in un paziente indebolito o anziano, come nei nostri campioni, i batteri a forma di L possono sopravvivere. Possono quindi riformare la loro parete cellulare e il paziente deve ancora una volta affrontare un’altra infezione. E questo potrebbe essere uno dei motivi principali per cui vediamo persone con UTI ricorrenti.

“Per i medici questo può significare prendere in considerazione un trattamento combinato – quindi un antibiotico che attacca la parete cellulare quindi un tipo diverso per eventuali batteri a forma di L nascosti, quindi uno che colpisce l’RNA o il DNA all’interno o persino la membrana circostante.”

Diagnosi

La ricerca ha anche scoperto che i batteri a forma di L sono difficili da identificare con i metodi tradizionali utilizzati negli ospedali in quanto il gel utilizzato in effetti “espelle” i batteri quando vengono inseriti.

Guarda un video di batteri su supporto osmoprotettivo che passa dalla forma a L alla forma a parete dopo la rimozione dell’antibiotico:

Era necessario uno speciale metodo di rilevazione osmoprotettiva per supportare i batteri a forma di L più deboli, consentendo loro di essere identificati in laboratorio. Il team promuoverà la ricerca con studi condotti su pazienti sottoposti a trattamento.

Fornito da: Newcastle University [Nota: i materiali possono essere modificati per contenuto e lunghezza.]

Articolo in inglese: http://www.visiontimes.com/2019/10/07/cause-of-antibiotic-resistance-has-been-identified.html