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Antibiotici, una nuova via per sconfiggere i batteri persistenti

Individuato il modo di aumentare l’efficacia degli antibiotici esistenti: basta accrescere l’attività metabolica dei batteri, in modo da renderli più vulnerabili all’azione dei farmaci. A scoprirlo sono stati gli scienziati statunitensi del Massachusetts Institute of Technology (Mit) di Cambridge, che sono riusciti a potenziare gli effetti dei chinoloni, una classe di antibiotici usata spesso per trattare le infezioni provocate da Escherichia coli e Staphylococcus aureus.

 

Nel corso dello studio, pubblicato sulla rivista Molecular Cell, i ricercatori hanno elaborato una strategia in grado di superare un limite fondamentale di questi farmaci: l’incapacità di sconfiggere le infezioni che presentano un'alta densità di batteri. “Dato che il numero di nuovi antibiotici in via di sviluppo sta diminuendo, incontriamo difficoltà a trattare queste infezioni - spiega James J. Collins, che ha coordinato l’indagine -. Pertanto, lavori come questo potrebbero permetterci di aumentare l'efficacia degli antibiotici esistenti”.

 

I batteri persistenti hanno la capacità sottrarsi all'azione degli antibiotici entrando in uno stato fisiologico paragonabile a una sorta di “letargo”, da cui si risvegliano quando l’efficacia del medicinale diminuisce - si differenziano, pertanto, dai batteri resistenti, che acquisiscono mutazioni genetiche che li rendono insensibili all’azione dei farmaci. Nel 2011, il team di Collins aveva trovato il modo di rafforzare la capacità degli antibiotici aminoglicosidi di uccidere i batteri persistenti, somministrandoli insieme a un tipo di zucchero. Il glucosio serve, infatti, ad accrescere il metabolismo dei batteri, aumentando le probabilità che i microbi subiscano la morte cellulare dovuta al danno al Dna causato dall'antibiotico. Tuttavia, gli aminoglicosidi possono avere seri effetti collaterali, pertanto sono poco utilizzati. Nel nuovo studio, gli scienziati hanno quindi utilizzato un approccio simile per aumentare l'efficacia dei chinoloni, che sono in grado d’interferire con gli enzimi batterici chiamati topoisomerasi, che favoriscono la replicazione e la riparazione del Dna.

 

Durante la sperimentazione, i ricercatori hanno scoperto che in questo caso non era sufficiente aggiungere solo lo zucchero: per aumentare l’efficacia dei chinoloni, hanno dovuto utilizzare anche il fumarato, una molecola che funge da “accettore terminale di elettroni” - una sostanza che svolge un ruolo essenziale nella respirazione cellulare, il processo che i batteri utilizzano per estrarre energia dallo zucchero. I risultati dei test, che sono stati condotti su alcune colonie batteriche ad alta densità coltivate in laboratorio, hanno dimostrato che il rilascio di chinoloni insieme al glucosio e al fumarato è stato in grado di eliminare diversi tipi di batteri, tra cui lo Pseudomonas aeruginosa, lo Staphylococcus aureus e il Mycobacterium smegmatis (un parente stretto del batterio che provoca la tubercolosi). 

 

“La scoperta evidenzia che lo stato metabolico dei batteri influenza in modo significativo il modo in cui l'antibiotico influisce su di essi - conclude il dottor Collins -. E affinché l'antibiotico risulti efficace, occorre  interferire con la respirazione cellulare”.

 

Foto: © nobeastsofierce - Fotolia.com

di Nadia Comerci
Pubblicato il 12/12/2017