Continuano gli approfondimenti sul tema dell’antibiotico-resistenza del nostro giornale con un prezioso contributo di Arianna Tavanti, professoressa di Microbiologia, Dipartimento di Biologia, dell’Università di Pisa.
L’insorgenza di batteri resistenti a più tipi di antimicrobici rappresenta oggi un’allarmante problematica diffusa a livello globale, in quanto i microrganismi sono capaci di adattarsi rapidamente ai cambiamenti di ambiente, alla presenza di sostanze antibiotiche, alle specie ospiti, sviluppando velocemente nuovi meccanismi di resistenza, anche verso gli antibiotici di più recente messa a punto.
Purtroppo, la scoperta e sintesi di nuovi antibiotici utilizzabili per il trattamento di infezioni sostenute da microrganismi resistenti è sempre più complessa e, parallelamente, l’efficienza degli antibiotici esistenti contro tali microrganismi è diminuita.
Una volta che i batteri acquisiscono resistenza all’antibiotico, trasmettono quella caratteristica sia ai batteri da questi derivati tramite la loro moltiplicazione, sia a batteri di specie diverse, tra cui anche le specie patogene.
Si stima che almeno 2 milioni di persone negli Stati Uniti e circa 400.000 pazienti in Europa sviluppino ogni anno infezioni da ceppi batterici resistenti.
Recentemente ha destato particolare preoccupazione la circolazione a livello mondiale di batteri resistenti alla colistina e batteri produttori di metallo β-lattamasi (ceppi NDM-1), isolati soprattutto negli animali che producono alimenti per l’uomo.
Anche se l’ultimo rapporto del centro europeo per il monitoraggio delle infezioni (ECDC), pubblicato nel 2020 e relativo gli anni 2014-2018, ha evidenziato un lieve miglioramento nella frequenza di isolamento di ceppi multi-resistenti proprio negli animali della filiera alimentare. Ad esempio, è stata osservata una riduzione nella circolazione di ceppi di Escherichia coli produttori di β-lattamasi ad ampio spettro (ESBL-AmpC) in circa il 40% degli stati membri. Questo è un dato incoraggiante, considerando che tali ceppi sono associati nell’uomo ad infezioni gravi e difficili da eradicare. Nonostante i dati evidenzino un trend positivo, è di fondamentale importanza non abbassare la guardia e mantenere uno stretto monitoraggio di tali microrganismi, seguendo l’approccio definito one health (salute dell’uomo, animali e ambiente).
La presenza di batteri patogeni resistenti a molte molecole antibiotiche in alimenti di origine animale come latte e carne, infatti, ha purtroppo subito un incremento negli ultimi anni su scala globale, anche a seguito di un uso eccessivo di antibiotici nelle filiere produttive animali.
Questi batteri son altamente resistenti a più classi di antibiotici; sono trasmissibili all’uomo non più solo attraverso contatto interumano o per contagio in ambiente ospedaliero, ma anche attraverso alimenti contaminati, con il grande rischio che la popolazione interessata non sia limitata a categorie di soggetti a rischio (e.g pazienti ospedalizzati), ma estesa all’intera popolazione.
Questo potrebbe avere delle ripercussioni sulla composizione del microbiota intestinale umano, cioè quel complesso ecosistema all’interno del quale coesistono approssimativamente 100 trilioni di batteri, funghi, virus e parassiti in equilibrio con il sistema che li ospita e che è fondamentale per il mantenimento di un buono stato di salute e della efficacia delle difese immunitarie.
Pertanto, un improprio impiego della terapia antimicrobica potrebbe comportare una alterazione del microbiota intestinale, portandolo a trasformarsi, fin dalla prima infanzia, in una riserva naturale di fattori di resistenza.
Appare evidente quindi come il nostro sforzo nel controllare la circolazione di batteri antimicrobico resistenti debba essere implementato ed esteso ad un costante monitoraggio di uomo, animali e ambiente, ed affiancato da una incessante spinta verso lo sviluppo di strategie antimicrobiche alternative.
Arianna Tavanti
Università di Pisa
Referenze
- Nikaido H. Multidrug resistance in bacteria. Ann Rev Biochem. 2009;78:119–146.
- Arzanlou M., Chai W.C., Venter H. Intrinsic, adaptive and acquired antimicrobial resistance in Gram-negative bacteria. Essays Biochem. 2017;61(1):49–59.
- Aminov R.I. A brief history of the antibiotic era: lessons learned and challenges for the future. Front Microbiol. 2010;1:134.
- World Health OrganizationAntimicrobial resistance: global report on surveillance World Health Organization, Geneva, 2014.
- Pérez-Rodríguez F and Mercanoglu Taban B A State-of-Art Review on Multi-Drug Resistant Pathogens in Foods of Animal Origin: Risk Factors and Mitigation Strategies. Front. Microbiol. (2019) 10:2091.
- Ghafur, A., Shankar, C., GnanaSoundari, P., Venkatesan, M., Mani, D., Thirunarayanan, M. A., et al. (2019). Detection of chromosomal and plasmid- mediated mechanisms of colistin resistance in Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae from Indian food samples. J. Glob. Antimicrob. Resist. 16, 48–52. doi: 10.1016/j.jgar.2018.09.005
- Khan, A. U., Maryam, L., and Zarrilli, R. Structure, genetics and worldwide spread of New Delhi metallo-β-lactamase (NDM): a threat to public health. BMC Microbiol. 2017, 17:101.
- Al-Tawfiq, J. A., Laxminarayan, R., and Mendelsone, M. (2017). How should we respond to the emergence of plasmid-mediated colistin resistance in humans and animals? Int. J. Infect. Dis. 54, 77–84.
- The European Union Summary Report on Antimicrobial Resistance in zoonotic and indicator bacteria from humans, animals and food in 2017/2018Publication Surveillance report,3 Mar 2020
- Muloi, D., Ward, M. J., Pedersen, A. B., Fèvre, E. M., Woolhouse, M. E. J., and van Bunni, B. A. D. (2018). Are food animals responsible for transfer of antimicrobial-resistant Escherichia coli or their resistance determinants to human populations? A systematic review. Foodborne Pathog. Dis. 15, 467–474.
- Centers for Disease Control (2013). Antibiotic resistance threats in the United States. https://www.cdc.gov/drugresistance/pdf/ar-threats-2013-508.pdf (Accessed January 2019).
- Francino, M. P. (2016). Antibiotics and the human Gut microbiome: dysbioses and accumulation of resistances. Front. Microbiol. 6:1543.
Ultime 5 pubblicazioni
- Tkhilaishvili T, Wang L, Tavanti A, Trampuz A, Di Luca M. Antibacterial Efficacy of Two Commercially Available Bacteriophage Formulations, Staphylococcal Bacteriophage and PYO Bacteriophage, Against Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus: Prevention and Eradication of Biofilm Formation and Control of a Systemic Infection of Galleria mellonella Larvae. Front Microbiol. 2020;11:110. doi: 10.3389/fmicb.2020.00110.
- Masotti E, Poma N, Guazzelli E, Fiaschi I, Glisenti A, Vivaldi F, Bonini A, Francesco FD, Tavanti A, Galli G, Martinelli E. Fluorinated vs. Zwitterionic-Polymer Grafted Surfaces for Adhesion Prevention of the Fungal Pathogen Candida albicans. Polymers (Basel). 2020 12(2). pii: E398. doi: 10.3390/polym12020398.
- Bottai D, Frigui W, Sayes F, Di Luca M, Spadoni D, Pawlik A, Zoppo M, Orgeur M, Khanna V, Hardy D, Mangenot S, Barbe V, Medigue C, Ma L, Bouchier C, Tavanti A, Larrouy-Maumus G, Brosch R. TbD1 deletion as a driver of the evolutionary success of modern epidemic Mycobacterium tuberculosis lineages. Nat Commun. 2020 11(1):684. doi: 10.1038/s41467-020-14508-5.
- Zoppo M, Di Luca M, Franco M, Rizzato C, Lupetti A, Stringaro A, De Bernardis F, Schaudinn C, Barrasa MI, Bottai D, Vyas VK, Tavanti A. CpALS4770 and CpALS4780 contribution to the virulence of Candida parapsilosis. Microbiol Res. 2020 231:126351. doi: 10.1016/j.micres.2019.126351.