I farmaci del passato sono la risposta alla resistenza agli antibiotici?
Storicamente, i medici usavano i metalli per curare le infezioni. I ricercatori pensano che questo metodo di trattamento possa valere la pena di un riesame moderno.
Poiché un numero crescente di batteri sviluppa resistenza agli antibiotici, gli scienziati stanno guardando oltre questa famiglia di farmaci che ci ha servito così bene fino ad ora.
Poiché l'utilità degli antibiotici inizia a diminuire, è urgente sviluppare nuovi modi per trattare le infezioni.
Ora, i ricercatori dell'Università del Connecticut (UCONN) a Storrs affermano di aver trovato una via da seguire, guardando indietro a come i medici trattavano le infezioni prima dell'avvento degli antibiotici. Kumar Venkitanarayanan ha guidato il gruppo di ricerca.
"In passato, i metalli erano usati come trattamenti antimicrobici, quindi abbiamo deciso di rivisitarli per vedere se potevano essere applicati ai trattamenti moderni".
Kumar Venkitanarayanan
Venkitanarayanan e il suo team hanno pubblicato i risultati incoraggianti delle loro ricerche sulla rivista Medicina delle ferite.
Una difficile infezione nosocomiale
È particolarmente probabile che le infezioni contratte dai pazienti durante il ricovero ospedaliero per altri motivi siano resistenti agli antibiotici.
Chiamate "infezioni nosocomiali", possono essere molto difficili da curare e possono essere fatali. Tra i batteri nosocomiali più comuni c'è Acinetobacter baumannii (A. baumannii).
Secondo Venkitanarayanan, "A. baumannii è principalmente un patogeno nosocomiale che colpisce soprattutto coloro che hanno un sistema immunitario compromesso, i giovanissimi, gli anziani, le vittime di ustioni ed è riportato anche nelle ferite dei soldati in combattimento ".
A. baumannii è abile nel superare in astuzia gli antibiotici, con una serie di meccanismi per eludere il successo del trattamento.
Tra questi c'è la sua capacità di formare biofilm autoprotettivi che facilitano il viaggio ai polmoni - a volte causando polmonite - e alle vie urinarie. In forma di biofilm, è anche più facile che i batteri si diffondano ad altri pazienti.
Selenio
Dopo aver valutato una varietà di metalli e metalloidi che i medici storicamente utilizzavano per trattare le infezioni, i ricercatori hanno optato per un metalloide, il minerale essenziale selenio (Se), come candidato promettente per il trattamento A. baumannii.
Il selenio antimicrobico è un antiossidante alimentare riconosciuto e la Food and Drug Administration (FDA) lo consiglia per l'assunzione giornaliera.
Altri ricercatori hanno anche scoperto che è un promettente controagente per agenti patogeni come Staphylococcus aureus (S. aureus). Il selenio è anche un micronutriente essenziale che aiuta la funzione del sistema immunitario e aiuta la sintesi degli acidi nucleici.
Si avvicina di soppiatto A. baumannii
Da A. baumannii è un avversario così adattabile, Venkitanarayanan ei suoi colleghi hanno adottato una strategia per disarmare i batteri piuttosto che organizzare un attacco totale che minaccerebbe la sua sopravvivenza e provocherebbe il suo meccanismo di difesa.
I ricercatori hanno iniziato determinando la quantità minima di selenio necessaria per inibire la virulenza dei batteri.
Per osservare l'efficacia del selenio con A. baumannii, i ricercatori hanno costruito una matrice modello che simulava l'ambiente di una ferita infetta contenente cellule in coltura e fluidi della ferita.
Hanno infettato aree della loro "ferita" con A. baumannii e selenio sufficiente per inibire la virulenza. Hanno infettato altri campioni con A. baumannii solo.
I ricercatori hanno esaminato i campioni sotto microscopi elettronici a scansione. Hanno anche eseguito analisi del DNA per determinare se il selenio ha prodotto cambiamenti genetici nei batteri.
Nei campioni di selenio, i biofilm prodotti da A. baumannii erano gravemente degradate, diffuse e strutturalmente non integre.
"Non ci sono dati chiari su come funziona il selenio", dice Venkitanarayanan, ma "sembra esserci tossicità contro la membrana esterna dei batteri e potrebbe anche causare tossicità contro il DNA, potenzialmente nei geni coinvolti nella creazione del biofilm. "
L'analisi genetica ha supportato questo sospetto, mostrando una riduzione o sottoregolazione dei geni responsabili della produzione di biofilm. Inoltre, i batteri trattati con il selenio non erano più così bravi ad attaccarsi e ad invadere le cellule della pelle.
Il team di Venkitanarayanan ha anche esaminato l'uso del selenio per affrontare altre infezioni difficili, come l'Escherichia coli enteroemorragico (EHEC) e Clostridium difficile (C. diff).
Venkitanarayanan sostiene un'ulteriore esplorazione nell'uso di metalli e metalloidi come via d'uscita dal dilemma della resistenza agli antibiotici, anche come soluzione provvisoria, mentre i ricercatori studiano e sviluppano altri trattamenti.
"Anche se utilizziamo i vecchi metodi insieme ai moderni antibiotici, è meglio che non essere in grado di usare nulla".
Kumar Venkitanarayanan
