L’intestino umano ospita una fitta rete di microrganismi, noti collettivamente come microbioma intestinale, che contribuiscono attivamente a plasmare la nostra salute. I microrganismi contribuiscono alla digestione, allenano il sistema immunitario e ci proteggono da intrusi pericolosi. Tuttavia, questa protezione può essere compromessa, e non solo dagli antibiotici, che quando vengono utilizzati a scopo terapeutico hanno lo scopo di prevenire la crescita di batteri patogeni. Un nuovo studio dimostra che molti farmaci che agiscono su alcuni apparati del corpo umano possono anche alterare il microbioma, consentendo ai patogeni di colonizzare più facilmente l’intestino e causare infezioni. Lo studio, pubblicato sulla famosa rivista Nature, è stato condotto presso l’Università di Tubinga.
I ricercatori hanno studiato 53 comuni farmaci non antibiotici, tra cui rimedi per le allergie, antidepressivi e farmaci ormonali. I loro effetti sono stati testati in laboratorio su comunità microbiche intestinali umane sintetiche e reali. Il risultato è stato che circa un terzo di questi farmaci ha favorito la crescita di Salmonella, un batterio che può causare diarrea grave. Lisa Maier, autrice senior dello studio, ha affermato: “La portata di questo fenomeno è stata del tutto inaspettata. Molti di questi farmaci non antibiotici inibiscono i batteri intestinali utili, mentre i microbi patogeni come la Salmonella typhimurium sono insensibili. Questo determina uno squilibrio nel microbioma, che avvantaggia i patogeni”. Si sta parlando di molte specie Gram-positive come i lattobacilli, che mantengono normalmente in salute il nostro intestino.
I ricercatori hanno osservato un effetto simile nei topi, dove alcuni farmaci hanno portato a una maggiore crescita di Salmonella. La conseguenza è stata una grave progressione della salmonellosi, caratterizzata da una rapida insorgenza e da gravi infiammazioni. Questo ha coinvolto diversi livelli di interazioni molecolari ed ecologiche: i farmaci hanno ridotto la biomassa totale del microbiota intestinale, danneggiato la o eliminato specificamente i microbi che normalmente competono per i nutrienti con i patogeni. Ciò ha portato a un cambiamento nel microbioma, creando un ambiente più favorevole per i microbi patogeni come la Salmonella, che sono stati quindi in grado di proliferare senza ostacoli.
È già noto che gli antibiotici possono danneggiare il microbiota: ora gli scienziati hanno forti segnali che molti altri farmaci possano danneggiare questa barriera protettiva naturale senza che nessuno se ne accorga. Questo può essere pericoloso per le persone fragili o anziane, il 95% dei quali assume giornalmente da una a quattro compresse al giorno di svariati medicinali per curare problemi come ipertensione, diabete, ipertrofia prostatica, cardiopatie ed osteoporosi, per citare i più comuni. I ricercatori raccomandano che l’effetto dei farmaci sul microbioma venga sistematicamente incluso nella ricerca durante lo sviluppo, in particolare per farmaci come antistaminici, antipsicotici o modulatori selettivi del recettore degli estrogeni, nonché per le combinazioni.
Ma anche gli ingredienti della nostra dieta quotidiana, inclusa la caffeina, possono influenzare la resistenza dei batteri agli antibiotici. Questo è stato dimostrato in un nuovo studio condotto da un team di ricercatori delle Università di Tubinga e Würzburg, guidato dalla Professoressa Ana Rita Brochado. Hanno scoperto che batteri come l’Escherichia coli (E. coli) orchestrano complesse cascate regolatorie per reagire agli stimoli chimici provenienti dal loro ambiente diretto, il che può influenzare l’efficacia dei farmaci antimicrobici. In uno screening sistematico, il team di Brochado ha studiato come 94 diverse sostanze, tra cui antibiotici, farmaci da prescrizione e ingredienti alimentari, influenzino l’espressione di regolatori genici chiave e proteine di trasporto del batterio intestinale E. coli, un potenziale agente patogeno.
Le proteine di trasporto funzionano come pori e pompe nell’involucro batterico e controllano quali sostanze entrano o escono dalla cellula. Un equilibrio finemente calibrato di questi meccanismi è cruciale per la sopravvivenza dei batteri. I risultati suggeriscono che anche sostanze di uso quotidiano senza un effetto antimicrobico diretto, ad esempio bevande con caffeina, possono influenzare alcuni regolatori genici che controllano le proteine di trasporto, modificando così ciò che entra ed esce dal batterio. La caffeina innesca una cascata di eventi che inizia con il regolatore genico Rob e culmina nella modifica di diverse proteine di trasporto in E. coli, il che a sua volta porta a una riduzione dell’assorbimento di antibiotici come la ciprofloxacina. Ciò si traduce in un indebolimento dell’effetto di questo antibiotico da parte della caffeina.
I ricercatori descrivono questo fenomeno come una “interazione antagonista”. Questo effetto debilitante di alcuni antibiotici non è stato rilevabile nella Salmonella enterica, un patogeno strettamente correlato all’ Escherichia coli. Ciò dimostra che anche in specie batteriche simili, gli stessi stimoli ambientali possono indurre reazioni diverse, probabilmente a causa di differenze nelle vie di trasporto o del loro contributo all’assorbimento degli antibiotici. Lo studio fornisce un importante contributo alla comprensione della cosiddetta resistenza agli antibiotici di “basso livello”, è dovuta alla regolazione e all’adattamento ambientale. Ciò potrebbe avere implicazioni per futuri approcci terapeutici, tra cui la scelta di cosa assumere durante il trattamento e in quale quantità, e se un altro farmaco o ingrediente alimentare debba essere preso in maggiore considerazione.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
Grießhammer A et al. Nature. 2025 Jul 16; in press.
Lindell AE et al. Nat Microbiol. 2025; 10(7):1630-1647.
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