Resistenza ai farmaci: il composto "cavallo di Troia" uccide i batteri dall'interno
Il gallio, un composto simile al ferro, sembra simile al cibo e può indurre i batteri a mangiarlo. Una volta dentro, distrugge i microbi. In un nuovo studio, i ricercatori hanno utilizzato con successo il composto per trattare le infezioni polmonari nei topi e negli esseri umani.
I Centers for Disease Control and Prevention (CDC) hanno considerato la resistenza agli antibiotici "una delle maggiori sfide per la salute pubblica del nostro tempo".
Negli Stati Uniti, più di 2 milioni di persone sviluppano un'infezione resistente al trattamento ogni anno e 23.000 persone muoiono di conseguenza.
Pertanto, la lotta contro i superbatteri è stata al centro di molte ricerche recenti. Gli scienziati hanno applicato l'analisi matematica per studiare tutte le combinazioni di farmaci che possono uccidere i batteri resistenti al trattamento e alcuni si sono rivolti alla natura per studiare il potenziale antimicrobico di composti come un estratto di cipolla.
Ora, i ricercatori stanno provando un approccio "furtivo". Scienziati guidati da Pradeep Singh, professore di microbiologia e medicina presso la University of Washington School of Medicine di Seattle, hanno studiato una molecola in grado di distruggere i batteri dall'interno.
La molecola è un metallo chiamato gallio ed è simile al ferro. Il Prof. Singh e il team hanno sviluppato un approccio in base al quale, invece di cercare di distruggere i batteri dall'esterno, hanno "attirato" i microbi a "mangiare" la molecola, che assomiglia al cibo.
Hanno testato il loro approccio sia sui topi che sugli esseri umani e hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Medicina traslazionale scientifica.
Una chiave nel sistema nutritivo dei batteri
Il Prof. Singh e colleghi hanno concentrato i loro sforzi sul superbatterio chiamato Pseudomonas aeruginosa, che causa l'infezione in diversi siti, inclusi i polmoni e le vie urinarie.
Il professor Singh spiega perché gli scienziati si sono rivolti al gallio per le sue proprietà antimicrobiche. "Il corpo fa di tutto per tenere il ferro lontano dai batteri e gli organismi infettanti attivano sistemi speciali per importare il ferro e sottrarlo all'ospite", dice.
"Il gallio distrugge i macchinari che i batteri usano per creare nuovo DNA e, senza questo, i batteri non possono moltiplicarsi", spiega inoltre il coautore dello studio Bradley Britigan, professore di medicina interna presso l'Università del Nebraska Medical Center di Omaha.
"Questo e altri processi essenziali richiedono ferro e il gallio è una chiave inglese che spegne il sistema".
I ricercatori hanno studiato gli effetti antibiotici del gallio in un modello murino di infezione polmonare e in uno studio clinico di fase I su 20 persone con fibrosi cistica e infezione respiratoria cronica con P. aeruginosa.
Una singola dose di gallio ha eliminato completamente l'infezione polmonare nei roditori. “Inoltre, il trattamento sistemico al gallio ha migliorato la funzione polmonare nelle persone con [fibrosi cistica] e cronica P. aeruginosa infezione polmonare ", riferiscono i ricercatori.
"Questi risultati", concludono, "sollevano la possibilità che le infezioni umane possano essere trattate prendendo di mira il metabolismo del ferro o altre vulnerabilità nutrizionali dei patogeni batterici".
Il composto del cavallo di Troia è sicuro ed efficace
L'autore del primo studio, il Prof.Christopher Goss, dell'Università di Washington, confronta il gallio con un cavallo di Troia. "Il gallio non solo non riesce a nutrire i batteri come farebbe il ferro", dice, "in realtà li danneggia".
"Il nostro studio preliminare su un piccolo gruppo di persone con [fibrosi cistica] suggerisce che il gallio è sicuro e migliora la funzione polmonare dei pazienti […]. Questi sono risultati entusiasmanti, ma dobbiamo fare più studi per determinare se il gallio può essere sviluppato in un trattamento di routine e sicuro ".
Prof. Christopher Goss
Gli autori sperano che i trattamenti a base di gallio siano la prima implementazione dell'idea di Louis Pasteur; nel 1800, Pasteur suggerì che interferire con la nutrizione dei batteri potrebbe essere un modo efficace per distruggerli.
"[S] siamo incoraggiati da questi risultati, ma dobbiamo essere cauti e lavorare di più prima di saperlo", afferma il prof. Singh.
