La resistenza antibiotica extracellulare
Nel corso degli anni la ricerca sull’azione degli antibiotici e la resistenza a essi si è concentrata sul bersagliamento delle funzioni essenziali all’interno della cellula batterica. Ma sempre più prove scientifiche indicano che dobbiamo prendere in considerazione la resistenza extracellulare, termine che si riferisce alle molecole prodotte dai batteri che interferiscono con gli antibiotici esternamente alla cellula batterica. Piccole proporzioni di cellule altamente resistenti agli antibiotici all’interno di una popolazione eterogenea proteggono la maggioranza delle cellule meno resistenti, oltre a cellule meno resistenti di altre specie. Questa protezione sembra dipendere dall’aumento di produzione e rilascio di molecole batteriche che si diffondono nel substrato e favoriscono una maggiore resistenza agli antibiotici. Il progetto NONANTIRES (Non-genetic mechanisms of intrinsic antimicrobial resistance), finanziato dall’UE, ha studiato il modo in cui i batteri rispondono a concentrazioni sub-letali di antibiotici e quali molecole rilasciano. A tal fine hanno utilizzato il patogeno epidemico della fibrosi cistica (FC), Burkholderia cenocepacia, che attaccato dagli antibiotici battericidi secerne la poliammina putrescina e la lipocalina batterica BcnA. Le informazioni sul loro meccanismo d’azione hanno mostrato che entrambe le molecole proteggevano dagli antibiotici le cellule batteriche che le avevano prodotte e le cellule adiacenti più sensibili di altre specie. In particolare la putrescina impediva il legame degli antibiotici alla superficie batterica e migliorava il danno ossidativo all’interno delle cellule. Anche il patogeno più diffuso della FC, Pseudomonas aerginosa, sovraproduceva putrescina se attaccato da antibiotici. Si è scoperto che BcnA era significativamente conservata tra i batteri e apparteneva a un’ampia famiglia di proteine ipotetiche conservate (YceI). Determinati membri di YceI potevano legare le molecole anfifiliche e sequestrare acidi o amidi grassi tossici, mentre altri interagivano con lipidi isoprenoidi ed erbicidi clorofenossi. Cosa interessante, gli scienziati hanno osservato che determinate vitamine e micronutrienti alimentari essenziali erano in grado di battere in vitro e in vivo la resistenza agli antibiotici da parte delle lipocaline batteriche. Questa interessante capacità ha rivelato nuove soluzioni per combattere la resistenza antimicrobica. Nel suo insieme NONANTIRES ha fornito prove convincenti del comportamento cooperativo delle popolazioni batteriche esposte agli antibiotici. Con il problema della multifarmaco resistenza ulteriormente aggravato dall’emergere di patogeni batterici gram-negativi il lavoro di NONANTIRES ha il potenziale di condurci a nuovi e più efficaci antibiotici.
Parole chiave
Resistenza agli antibiotici, batteri, fibrosi cistica, putrescina, lipocalina, BcnA, vitamina
