HomeRICERCA & SALUTEInfezioni resistenti: la mira stavolta cade su stafilococco e Clostridium difficile

Infezioni resistenti: la mira stavolta cade su stafilococco e Clostridium difficile

I ricercatori della Icahn School of Medicine (ISM) del Monte Sinai hanno scoperto che un processo chiamato sporulazione, che aiuta il pericoloso batterio Clostridum difficile (C. difficile) a sopravvivere e diffondersi, è regolato dall’epigenetica. L’epigenetica si riferisce a fattori al di là del codice genetico che influenzano l’espressione genica. Questa è la prima volta che l’epigenetica ha dimostrato di regolare la sporulazione in un batterio e la scoperta potrebbe aprire la strada a nuovi trattamenti salvavita. Il C. difficile, che infetta quasi mezzo milione di persone ogni anno, provoca una grave diarrea e sostiene la vita di poco meno del 10% delle persone di età superiore ai 65 anni che la contraggono. Le spore di C. difficile, che si diffondono attraverso la materia fecale, sono estremamente resistenti. Possono sopravvivere in condizioni inospitali al di fuori del corpo per settimane o mesi e infettare le persone che vengono a contatto con superfici contaminate. Dato quanto sia comune e pericoloso questo batterio, il suo genoma è stato ben studiato, ma l’autore senior dell’attuale studio, il team ISM ha deciso di utilizzare un approccio diverso. Hanno iniziato a studiare oltre il codice genetico dei batteri e guardare quali modifiche chimiche venivano apportate al genoma.

Queste modifiche, indicate come metilazione, non alterano la sequenza di un gene, ma possono renderne più o meno attive, il che influenza fortemente la funzione di un organismo. I ricercatori hanno isolato il C. difficile da campioni fecali prelevati da 36 pazienti di terapia intensiva (ICU) presso l’ospedale di Mount Sinai. Analizzando i campioni, hanno scoperto un certo modello epigenetico che è stato altamente conservato in tutti i campioni. Successivamente, il team ha analizzato circa 300 genomi di C. difficile memorizzati in GenBank del database del National Institute of Health. Come riportato nella rivista Nature Microbiology, i ricercatori hanno scoperto che tutti i genomi contenevano un particolare gene che era responsabile del modello epigenetico identificato nei 36 pazienti in terapia intensiva. Sospettando che questo modello epigenetico fosse essenziale per la funzione del batterio, il team decise di collaborare ad altri due studi sulla sporulazione del C. difficile. In uno studio su topi infetti, i ricercatori hanno scoperto che l’inibizione del gene responsabile del pattern epigenetico riduceva il numero di batteri di 100 volte dopo sei giorni, rispetto a quando il gene non era inibito.

I risultati sottolineano l’importanza dell’epigenetica negli studi sui batteri e nello sviluppo di farmaci per il trattamento dell’infezione, che in alcuni dipartimenti clinici è un vero incubo. Ma non è da meno la gravità dell’infezione da streptococco resistente (MRSA). Esiste un crescente pericolo globale di resistenza antimicrobica e si ritiene che le infezioni da stafilococco siano la causa principale di questa resistenza alla diffusione. I ceppi resistenti alla meticillina (MRSA) sono i ceppi più comunemente noti che stanno sviluppando resistenza a tutti gli antibiotici attualmente in uso. Ciò sta causando particolare preoccupazione in ospedali, case di cura e altre strutture sanitarie, poiché l’MRSA può essere diffuso attraverso siti chirurgici e dispositivi medici inseriti nel corpo. Gli scienziati della McMaster University di Hamilton, nell’Ontario, in Canada, hanno scoperto un forte antimicrobico che è efficace contro alcune delle malattie infettive più forti e potrebbe consentire lo sviluppo di nuovi farmaci terapeutici che combattono le infezioni resistenti ai farmaci. Il potente antimicrobico è particolarmente efficace contro lo stafilococco aureo, che vive innocuamente sulla pelle di molte persone.

Se i batteri entrano nella pelle attraverso un morso o un taglio, chiudono il contatto con la pelle, attraverso l’uso condiviso di asciugamani o spazzolini da denti, o meno comunemente attraverso tosse e starnuti, può causare alcune gravi complicazioni come la sindrome da shock tossico (tutti la conoscono meglio come setticemia). Lo studio, pubblicato su Nature Chemical Biology il 25 novembre 2019, mostra come il team di ricerca della McMaster University abbia potenzialmente iniziato a combattere questa tendenza nella resistenza antimicrobica. Selezionando ben 45.000 piccole molecole, i ricercatori hanno scoperto MAC-545496, un nuovo potente antimicrobico attivo contro l’MRSA. MAC-545496 non uccide le infezioni da stafilococco né ne interrompe la crescita, quindi le possibilità che l’infezione diventi resistente agli antimicrobici sono significativamente inferiori rispetto agli antibiotici convenzionali. Il composto indebolisce la sua tolleranza al sistema immunitario e blocca la sua capacità di resistere a una serie di antibiotici di prima linea. In particolare, MAC-545496 è in grado di separare l’MRSA da una proteina chiave, la GraR, che facilita le risposte dell’infezione ai contrattacchi esterni e la sua capacità di resistere agli antibiotici.

Come tale, il sistema immunitario è in grado di eliminare meglio l’infezione stessa. Appare evidente, dunque, che ad ogni passo che le infezioni fanno contro di noi, c’è un passo avanti che noi facciamo contro di esse. E non bisogna tenere neanche tanta distanza, perché l’evoluzione non si ferma e si parla di una vera questione di “vita o morte”.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Chen KY et al. Front Cell Infect Microbiol. 2019 Oct 17; 9:356. 

Mannschreck D, Feig J et al. Pediatr Dermatol. 2019 Nov 22.

Lam W, Staicu ML et al. Am J Infect Control. 2019 Nov 14. 

Srikhanta YN, Hutton ML et al. Nat Microbiol. 2019 Aug 12. 

Dott. Gianfrancesco Cormaci
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica e salute sui siti web salutesicilia.com, medicomunicare.it e in lingua inglese sul sito www.medicomunicare.com
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