I batteri nocivi dell'ospedale si sono evoluti "in risposta alle diete moderne"

Clostridioides difficile è una forma di batteri che tipicamente infetta i pazienti negli ambienti ospedalieri dopo aver ricevuto una terapia antibiotica che ha sconvolto l'equilibrio batterico nelle loro viscere. Una nuova ricerca spiega come questo batterio si sta evolvendo e suggerisce nuove strade da percorrere nella prevenzione e nella terapia.

C. diff. potrebbero essersi evoluti in linea con l'evoluzione delle diete umane, hanno scoperto i ricercatori.

Clostridioides difficile (formalmente conosciuto come Clostridium difficile) sono una delle principali cause di infezioni batteriche negli ospedali.

C. diff. ha causato quasi 50.000 infezioni in un solo anno solo negli Stati Uniti, secondo le stime del 2015 dei Centers for Disease Control and Prevention (CDC).

Chiama anche il CDC C. diff. "Una grave minaccia per la salute." Ciò è dovuto alla gravità dei sintomi che accompagnano l'infezione, in particolare diarrea e nausea, e perché è molto difficile da trattare. Probabili morti fino a 15.000 C. diff. infezioni negli Stati Uniti ogni anno, afferma il CDC.

Una nuova ricerca del Wellcome Sanger Institute, della London School of Hygiene & Tropical Medicine e di altri istituti di ricerca offre ora ulteriori spiegazioni su come C. diff. si sono adattati così bene agli ospedali e ad altri ambienti e perché sono diventati così difficili da sradicare.

Nello studio, il team ha analizzato il trucco genetico di C. diff. dopo aver raccolto campioni da vari host e ambienti. I risultati, che compaiono in Nature Genetics, spiega come questi batteri si sono evoluti e continuano a evolversi.

Gli autori dello studio suggeriscono che i loro risultati possono anche indicare nuove strade da percorrere nella prevenzione e nel trattamento di C. diff.

Mappatura C. diff.L 'evoluzione genetica

Per il loro studio, i ricercatori hanno sequenziato e confrontato il DNA di 906 ceppi di C. diff. Di questi, hanno isolato 761 ceppi da esseri umani, 166 da animali, inclusi cani, cavalli e maiali e 29 ceppi da ambienti diversi.

I campioni provenivano da 33 paesi, anche se la maggior parte - ben 465 - proveniva dal Regno Unito.

Dopo aver analizzato il DNA di tutti i loro campioni batterici, i ricercatori hanno fatto un'intrigante scoperta: C. diff. è ancora in evoluzione e si è separato in due specie. Uno si è adattato per permeare facilmente gli ambienti ospedalieri e infettare ospiti umani.

“La nostra analisi genetica su larga scala ci ha permesso di scoprirlo C. diff. sta attualmente formando una nuova specie, con un gruppo specializzato per la diffusione in ambienti ospedalieri ", spiega il primo autore congiunto Nitin Kumar, Ph.D.

“Questa specie emergente esiste da migliaia di anni, ma questa è la prima volta che qualcuno la studia C. diff. genomi in questo modo per identificarlo. Questo particolare batterio è stato preparato per trarre vantaggio dalle moderne pratiche sanitarie e dalle diete umane prima ancora che esistessero gli ospedali ", prosegue notando.

Il team ha osservato che questa specie - che chiamano C. diff. clade A - rappresentavano circa il 70% dei campioni che avevano raccolto da individui che erano stati ricoverati in ospedale.

Anche i ricercatori lo hanno scoperto C. diff. il clade A ha mostrato cambiamenti nei geni che guidano il metabolismo degli zuccheri semplici, il che ha dato agli scienziati l'idea che i batteri potrebbero prosperare negli ospiti la cui dieta era ricca di zucchero.

Un esperimento sui topi ha dimostrato che questa ipotesi era corretta: i batteri appartenenti al clade A erano in grado di colonizzare meglio gli animali che avevano consumato una dieta arricchita di zucchero.

Anche il team di ricerca lo ha osservato C. diff. il clade A aveva differenze nei geni che guidano la formazione di spore, il che li ha resi più resistenti ai metodi comuni di lotta contro i batteri negli ospedali, vale a dire potenti disinfettanti.

C. diff. si è evoluto con le diete umane

Secondo ulteriori analisi, C. diff. il clade A è emerso circa 76.000 anni fa e ha iniziato a differenziarsi ed evolversi ulteriormente intorno al 1595. Questa specie si sta ancora evolvendo e si sta adattando, avvertono i ricercatori.

"Il nostro studio fornisce prove basate sul genoma e in laboratorio che gli stili di vita umani possono indurre i batteri a formare nuove specie in modo che possano diffondersi in modo più efficace", osserva l'autore senior Trevor Lawley, Ph.D.

Non solo, ma esperimenti di laboratorio suggeriscono che questi batteri testardi si sono evoluti per prosperare in corpi alimentati con diete moderne ricche di zucchero.

Mentre questi risultati mostrano come C. diff. è diventata una minaccia così grave per l'assistenza sanitaria, possono anche indicare la via da seguire per impedire a questi batteri di infettare individui vulnerabili, sostengono i ricercatori.

“Mostriamo che i ceppi di C. diff. i batteri hanno continuato ad evolversi in risposta alle diete e ai sistemi sanitari moderni e rivelano che concentrarsi sulla dieta e cercare nuovi disinfettanti potrebbe aiutare nella lotta contro questo batterio ".

Trevor Lawley, Ph.D.

“Questa più vasta raccolta e analisi di C. diff. interi genomi, provenienti da 33 paesi in tutto il mondo, ci offrono una comprensione completamente nuova dell'evoluzione batterica ", aggiunge il coautore Prof. Brendan Wren.

“Rivela l'importanza della sorveglianza genomica dei batteri. In definitiva, questo potrebbe aiutare a capire come si evolvono altri patogeni pericolosi adattandosi ai cambiamenti negli stili di vita umani e nei regimi sanitari, che potrebbero quindi informare le politiche sanitarie ", suggerisce.