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Nuove informazioni sulla repressione della resistenza antimicrobica

La resistenza antimicrobica rappresenta oggi un problema a livello sanitario sempre più grande, per la cui risoluzione è necessario sviluppare nuove strategie efficaci. Un team di ricercatori europei fornisce prove sul ruolo svolto dalle condizioni ambientali che potrebbero influenzare il trattamento antibiotico.

Salute

La vancomicina è un antibiotico utilizzato in ambito clinico come trattamento di ultima spiaggia per numerose infezioni batteriche potenzialmente letali, tra cui quelle provocate dallo stafilococco aureo meticillino-resistente (MRSA, methicillin-resistant Staphylococcus aureus). Tuttavia, la resistenza alla vancomicina (VR, vancomycin resistance) è stata segnalata nello stafilococco aureo e in altri importanti agenti patogeni del genere enterococco, il che ha originato pericolose infezioni nosocomiali. Come avviene per la resistenza agli antimicrobici (AMR, antimicrobial resistance), la VR è provocata da raggruppamenti di geni trasferibili tra diverse specie batteriche.

Nuove informazioni sul meccanismo di repressione della VR

Prove recenti indicano che il fosfato inorganico (Pi, inorganic phosphate) induce ipersensibilità alla vancomicina in specie resistenti che contengono tutti i raggruppamenti di geni VR, il che suggerisce che questa sostanza nutritiva svolge un ruolo di primaria importanza nella repressione della VR. Ciò ha spinto gli scienziati del progetto Vanrestrep a studiare l’effetto esercitato dalla disponibilità di Pi sul meccanismo della VR. La ricerca è stata intrapresa con il supporto del programma Marie Skłodowska-Curie e ha impiegato il batterio Gram-positivo modello Streptomyces coelicolor. «Il nostro obiettivo era comprendere la repressione del meccanismo della VR in questa specie resistente», spiega il borsista di ricerca Fernando Santos-Beneit. I membri del progetto hanno sviluppato uno strumento per l’espressione dei geni reporter al fine di valutare le condizioni necessarie per questa repressione in vivo e in vitro. Essi si sono inoltre avvalsi di strategie di ingegneria genetica e dell’analisi del sequenziamento di nuova generazione (NGS, next-generation sequencing) per raffrontare i genomi di ceppi mutanti specificamente selezionati. I risultati hanno evidenziato che i ceppi di stafilococco aureo in cui sono presenti mutazioni del gene vanS possono sostenere la resistenza in terreni contenenti un elevato livello di Pi. VanS è una proteina sensore situata nella membrana che, in combinazione con il regolatore trascrizionale VanR, induce i geni responsabili della VR in risposta alla vancomicina. Il sostegno alla VR è stato inoltre osservato in ceppi con mutazioni nei geni SCO2594 e SCO1213, che codificano gli enzimi di modulazione dell’involucro cellulare dei batteri. I cambiamenti nella carica dell’involucro cellulare batterico potrebbero rafforzare o indebolire il legame non specifico tra gli antibiotici caricati, come la vancomicina, e la parete cellulare. «Questa osservazione mette in luce l’importanza delle condizioni nutritive del terreno di coltura, che spesso determinano la composizione della parete cellulare e il modello di resistenza agli antibiotici dei batteri», sottolinea Santos-Beneit.

Significato e prospettive del progetto

Combattere il problema crescente dell’AMR si è dimostrato un compito impegnativo. Esiste un campo di ricerca attivo nello studio dei composti che interferiscono con i meccanismi di resistenza e prolungano significativamente la durata di utilizzo dei farmaci esistenti. Pertanto, è fondamentale delineare i meccanismi alla base dell’AMR e il modo in cui essa viene regolata. «Vanrestrep ha mostrato che la resistenza agli antibiotici è un fenomeno dinamico e può essere influenzato dall’alimentazione, il che ci spinge a rivedere gli attuali protocolli di test sull’AMR», conclude Santos-Beneit. In effetti, i metodi convenzionali per testare la suscettibilità antimicrobica prevedono l’utilizzo di terreni contenenti Pi, il che potrebbe influenzare i risultati finali. Di conseguenza, nuove composizioni di terreno che consentano risultati riproducibili e non variabili in una vasta gamma di condizioni nutritive, antibiotici e batteri patogeni dovranno essere sviluppate e brevettate. A tal fine, Vanrestrep è stato selezionato dal Radar dell’innovazione dell’UE e da iniziative di immissione sul mercato per acquisire accesso a clienti, investitori e servizi di coaching di fascia alta con l’obiettivo di commercializzare i suoi risultati.

Parole chiave

Vanrestrep, resistenza agli antimicrobici, AMR, resistenza alla vancomicina, VR, fosfato inorganico, Pi, Streptomyces coelicolor, resistenza agli antibiotici

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