MRSA / Resistenza ai farmaci

La combinazione di antibiotici e probiotici può uccidere i superbatteri

Un approccio innovativo utilizza un materiale biocompatibile per incapsulare i batteri probiotici e li combina con antibiotici per combattere 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 dei nostri tempi".

Pertanto, i ricercatori stanno lavorando sodo cercando di sviluppare modi ingegnosi per affrontare i cosiddetti superbatteri – batteri che sono diventati immuni dal trattamento antibiotico.

Ultimamente, i ricercatori hanno aggiunto dei probiotici al loro arsenale contro i superbatteri. I probiotici sono batteri benefici trovati 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 usato i probiotici per creare una combinazione "killer" che ha distrutto due ceppi di batteri resistenti al trattamento.

I due autori principali e corrispondenti 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 del documento, ora pubblicato sulla rivista Advanced Materials.

Uso di 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, afferma, i probiotici hanno avuto un certo successo nell'affrontare i batteri quando applicati alle ferite. Tuttavia, i probiotici di solito non sono sufficienti a distruggere tutti i batteri trovati in una infezione della ferita.

D'altra parte, dice Li, l'aggiunta di antibiotico al mix ucciderebbe troppi batteri, inclusi i probiotici benefici.

Quindi, Li e colleghi hanno cercato di trovare una soluzione alternativa racchiudendo i probiotici in una shell che li proteggesse dall'essere stati distrutti dall'antibiotico. Hanno scelto un materiale chiamato alginato per progettare la shell.

Alginato si è distinto tra i ricercatori come una buona scelta per due motivi principali. In primo luogo, è un componente del biofilm che i batteri si formano naturalmente quando cercano di proteggersi dagli antibiotici. In secondo luogo, i medici usano 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", afferma Li. "Tuttavia, finora nessuno ha usato questa capacità per proteggere i batteri buoni dagli antibiotici".

Combinazione di superbatteri 'sradicati'

Per il loro studio, Li e colleghi hanno scelto un probiotico costituito da tre ceppi di batteri Lactobacillus – un tipo di batteri che può uccidere lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA).

I ricercatori hanno combinato i probiotici con la tobramicina antibiotica, che è nota per uccidere Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa).

Quindi, Li e colleghi hanno applicato i probiotici rivestiti di alginato insieme alla tobramicina a MRSA e P. aeruginosa in una capsula di Petri. La combinazione "completamente sradicata" dei batteri resistenti al trattamento, secondo Jaklenec.

"È stato un effetto abbastanza 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 i batteri MRSA.

"Quando usavamo solo un componente, antibiotici o probiotici, non potevano sradicare tutti gli agenti patogeni", riferisce Li. "Questo è qualcosa che può essere molto importante in contesti 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 affronterà la crisi di resistenza ai farmaci e pianificherà di testarlo sugli animali e sugli esseri umani.

"Ci sono così tanti batteri che sono resistenti agli antibiotici, il che è un problema serio per la salute umana: pensiamo che un modo per trattarli sia incapsulare un probiotico vivo e lasciare che faccia il suo lavoro", dice Jaklenec.

"La cosa buona di alginato è che è approvata (Food and Drug Administration), e anche il probiotico che usiamo 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 applicative dei probiotici".

Zhihao Li

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