La combinazione di antibiotici e probiotici può uccidere i superbatteri
Un approccio innovativo utilizza un materiale biocompatibile per incapsulare batteri probiotici e li combina con antibiotici per affrontare le infezioni resistenti al trattamento.
Ogni anno, oltre 2 milioni di persone negli Stati Uniti sviluppano infezioni resistenti al trattamento e circa 23.000 persone muoiono di conseguenza.
Queste statistiche hanno spinto i Centers for Disease Control and Prevention (CDC) a considerare la resistenza ai farmaci "una delle maggiori sfide per la salute pubblica del nostro tempo".
Pertanto, i ricercatori stanno lavorando sodo cercando di sviluppare modi ingegnosi per affrontare i cosiddetti superbatteri, batteri che sono diventati immuni al trattamento antibiotico.
Ultimamente, i ricercatori hanno aggiunto i probiotici al loro arsenale contro i superbatteri. I probiotici sono batteri benefici che si trovano negli alimenti, come yogurt, kefir, sottaceti o zuppa di miso.
Solo un mese fa, ad esempio, uno studio ha suggerito che il semplice consumo di probiotici su base regolare potrebbe ridurre la necessità di antibiotici, contribuendo così a frenare la crisi di resistenza ai farmaci.
Ora, i ricercatori hanno utilizzato i probiotici per creare una combinazione "killer" che ha distrutto due ceppi di batteri resistenti al trattamento.
I due co-senior e corrispondenti autori dello studio sono Ana Jaklenec, ricercatrice presso il Koch Institute for Integrative Cancer Research presso il Massachusetts Institute of Technology di Cambridge, MA, e Robert Langer, il David H. Koch Institute Professor al MIT .
Zhihao Li è il primo autore dell'articolo, ora pubblicato sulla rivista Materiale avanzato.
Usare l'alginato per incapsulare i probiotici
Il primo autore dello studio spiega il problema di affrontare le infezioni resistenti agli antibiotici con i probiotici.
Da un lato, dice, i probiotici hanno avuto un certo successo nell'affrontare i batteri quando applicati alle ferite. Tuttavia, i probiotici di solito non sono sufficienti per distruggere tutti i batteri presenti in un'infezione della ferita.
D'altra parte, dice Li, l'aggiunta di antibiotici alla miscela ucciderebbe troppi batteri, compresi i probiotici benefici.
Quindi, Li e colleghi hanno deciso di trovare una soluzione alternativa racchiudendo i probiotici in un guscio che li protegga dall'essere distrutti dall'antibiotico. Hanno scelto un materiale chiamato alginato per progettare il guscio.
L'alginato si è distinto per i ricercatori come una buona scelta per due ragioni principali. In primo luogo, è un componente del biofilm che i batteri formano naturalmente quando cercano di proteggersi dagli antibiotici. In secondo luogo, i medici utilizzano già il componente nel trattamento delle ferite.
"Abbiamo esaminato i componenti molecolari dei biofilm e abbiamo scoperto che per l'infezione da Pseudomonas, l'alginato è molto importante per la sua resistenza agli antibiotici", dice Li. "Tuttavia, finora nessuno ha utilizzato questa capacità per proteggere i batteri buoni dagli antibiotici".
Combinazione di superbatteri "sradicati"
Per il loro studio, Li e colleghi hanno scelto un probiotico composto da tre ceppi di Batteri Lactobacillus - un tipo di batterio che può uccidere Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA).
I ricercatori hanno combinato i probiotici con l'antibiotico tobramicina, che è noto per uccidere Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa).
Quindi, Li e colleghi hanno applicato i probiotici rivestiti di alginato insieme alla tobramicina MRSA e P. aeruginosa in una capsula di Petri. Secondo Jaklenec, la combinazione ha “completamente sradicato” i batteri resistenti al trattamento.
"È stato un effetto piuttosto drastico", aggiunge l'autore co-senior. Al contrario, quando i ricercatori hanno ricreato l'esperimento senza il rivestimento di alginato, gli antibiotici hanno ucciso i probiotici, che a loro volta hanno risparmiato MRSA batteri.
"Quando abbiamo usato solo un componente, antibiotici o probiotici, non sono stati in grado di sradicare tutti gli agenti patogeni", riferisce Li. "Questo è qualcosa, che può essere molto importante in ambienti clinici in cui si hanno ferite con batteri diversi e gli antibiotici non sono sufficienti per uccidere tutti i batteri."
I ricercatori sperano che il loro approccio affronti la crisi della resistenza ai farmaci e pianificano di testarlo su animali e esseri umani.
“Ci sono così tanti batteri ora che sono resistenti agli antibiotici, il che è un grave problema per la salute umana. Pensiamo che un modo per trattarli sia incapsulare un probiotico vivo e lasciare che faccia il suo lavoro ", afferma Jaklenec.
"La cosa buona dell'alginato è che è [Stati Uniti La Food and Drug Administration] è stata approvata e anche il probiotico che utilizziamo è approvato ", aggiunge Li.
“Penso che i probiotici possano essere qualcosa che potrebbe rivoluzionare il trattamento delle ferite in futuro. Con il nostro lavoro abbiamo ampliato le possibilità di applicazione dei probiotici ".
Zhihao Li
