25 novembre 2020
Aggiornato 20:00
Resistenza batterica

L’arma contro i batteri resistenti agli antibiotici sono le spugne di mare

Contro la resistenza batterica, gli scienziati avrebbero trovato una soluzione efficace nelle spugne di mare

FLORIDA – La resistenza batterica agli antibiotici è un’emergenza sanitaria globale. La stessa Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha da tempo lanciato l’allarme, prevedendo oltre 10 milioni di morti, proprio a causa dei batteri resistenti, per i prossimi anni. Gli scienziati sono così impegnati nella ricerca di nuove armi che possano vincere i batteri che sopravvivono ai trattamenti antibiotici oggi disponibili – senza ovviamente creare altra resistenza. In questa costante ricerca, pare siano ‘approdati’ al mare e alla flora e fauna che lo abita.

Le spugne, l’arma morbida che attacca duro
In una nuova ricerca gli scienziati della Florida Atlantic University’s Harbor Branch Oceanographic Institute, avrebbero trovato una soluzione contro le infezioni mortali da batteri resistenti. E questa soluzione abita le profondità dell’oceano. Come riportato in un comunicato dell’università, per oltre 30 anni gli scienziati della FAU Harbour Branch, utilizzando sommergibili con equipaggio e altri metodi, hanno accumulato spugne di mare e altri macrorganismi dalla costa orientale degli Stati Uniti, dal Golfo del Messico, dai Caraibi e dalle acque profonde europee e africane. Molti di questi campioni contengono grandi popolazioni di microbi, alcune delle quali possono essere coltivate in condizioni di laboratorio. La Raccolta Microbica Marina di Harbour Branch ospita circa 19mila diversi microrganismi, con 11mila di questi raccolti da profondità oceaniche superiori a 45 metri. La raccolta contiene più di 1.000 ceppi di actinobatteri, uno dei gruppi di microrganismi più prolifici per la produzione di prodotti naturali. E’ da notare che gli actinomiceti producono più della metà dei farmaci antibiotici attualmente in uso.

Lo studio
In questo nuovo studio, gli scienziati Guojun Wang e Peter McCarthy, insieme ai colleghi della FAU Harbor Branch hanno esaminato 50 ceppi di actinobatteri da questi campioni marini per cercare nuovi agenti antinfettivi. Tutti i ceppi studiati sono stati coltivati ​​da spugne marine. Poiché sono stati ricavati da vari ospiti di spugne raccolti da luoghi diversi dal punto di vista ambientale e geografico, molti di essi possono essere considerati come actinobatteri rari – scrivono gli autori. Di questi campioni, i ricercatori hanno analizzato i metaboliti contro un pannello di agenti patogeni batterici che sono causa comune di infezioni associate all’assistenza sanitaria (ospedali ecc.) e sono elencati tra le più gravi minacce per la salute umana. Il pannello di agenti patogeni includeva Candida albicans, Staphylococcus aureus, S. aureus resistente alla meticillina (MRSA) e C. difficile, una causa di diarrea pericolosa per la vita che è responsabile di 453mila casi e 29mila decessi ogni anno soltanto negli Stati Uniti. L’analisi dell’azione antibatterica di 50 ceppi di actinobatteri è stata condotta utilizzando un metodo che si avvale dei Sali delle terre rare, che è efficiente e facile da sfruttare.

I risultati
I risultati dello studio, pubblicato sulla rivista Frontiers in Microbiology, hanno rivelato che più della metà dei ceppi analizzati ha mostrato attività antimicrobica in almeno un saggio, indicando il potenziale di questo gruppo di actinobatteri per la produzione di prodotti naturali antimicrobici. Tra questi, diversi ceppi sono stati identificati per la loro potente attività antifungina, per l’attività anti-MRSA e per entrambe le attività antifungine e antibatteriche – si legge nell’articolo. Un risultato chiave dello studio è stato l’identificazione di un ceppo che produceva metaboliti più potenti contro il C. difficile dell’antibiotico Vancomicina. «Abbiamo scoperto che i microrganismi delle acque profonde, in particolare gli actinomiceti, sono una fonte interessante e non sfruttata per la scoperta di agenti antinfettivi – ha spiegato il prof. Wang – Inoltre, la diversità dei microbi che abbiamo usato in questo studio e le loro origini sono abbastanza nuove. La cosa più eccitante è la dimostrazione dell’importanza di usare un elicitore in questo tipo di studio dato che il 50% dei ceppi mostrava l’effetto dell’elicitore sull’attività antimicrobica». L’elicitore è un agente biotico o abiotico in grado di indurre, nella pianta, la biosintesi di metaboliti (fitoalessine) implicati nelle risposte difensive [da Wikipedia].

Le minacce
Il comunicato riporta che sia i Centri statunitensi per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC) che l’Organizzazione mondiale della sanità (OMS) hanno pubblicato elenchi di patogeni prioritari. Nel 2017, il CDC ha elencato 18 minacce da batteri resistenti ai farmaci negli Stati Uniti. Per la prima volta, l’OMS ha elencato 12 famiglie di batteri come la più grande minaccia per la salute umana. «I prodotti naturali marini rappresentano una fonte sempre più attraente di nuovi agenti antinfettivi – sottolinea McCarthy – La ricerca di nuovi taxa come nuove fonti è fondamentale quando stiamo cercando nuovi agenti, ma altrettanto importante è trovare modi per sfruttare il potenziale genetico completo di questi microbi. Stiamo lavorando per identificare nuove sostanze chimiche aggiuntive e testare la loro attività e le loro modalità di azione con l’obiettivo finale di identificare potenziali potenti farmaci da microrganismi marini».

Una reale emergenza
Le malattie infettive – specie quelle da batteri resistenti – rimangono una grave minaccia per la salute umana e sono causa di milioni di morti in tutto il mondo, specialmente nei Paesi e nelle Regioni meno sviluppati. Nel 2016, ci sono stati circa 1,2 milioni di morti tubercolari; 1,03 milioni di morti per HIV/AIDS e 719.600 decessi per malaria. Questa situazione è significativamente peggiorata dalla prevalenza della resistenza multi-farmaco. Mentre sono disponibili terapie come la vancomicina, il metronidazolo, la fidaxomicina o il nitazoxanide, a causa della resistenza ai farmaci o della tossicità del microbioma intestinale, i nuovi farmaci, specialmente quelli a spettro ristretto, sono drammaticamente necessari.

Altri collaboratori allo studio ‘Bioprospecting Deep-Sea Actinobacteria for Novel Anti-infective Natural Products’ includono gli scienziati del Morsani College of Medicine presso l’University of South Florida; Xiangya Hospital, Central South University a Changsha, Cina; e l’Università del Kentucky a Lexington. Questo studio è stato finanziato con sovvenzioni dall’Harbour Branch Oceanographic Institute Foundation e dal National Institutes of Health (R21CA209189 a Wang e K01-DK092352, R21-AI113470, R03-DK112004 e R01-AI132711 a Xingmin Sun).