Antibiotico-resistenza: da “fortunato incidente” ad alternativa?

Nel 1928 il batteriologo scozzese Alexander Fleming, grazie a quello che fu considerato un miracolo medico, apri le porte all’antibiotico terapia. Oggi un “fortunato incidente” potrebbe portare ad una soluzione immunitaria alternativa per combattere i batteri e mettere fine al processo continuo e ormai irreversibile dell’antibiotico-resistenza.

Fleming e la penicillina

Nel 1928 Fleming, di ritorno da una vacanza, osservò che in sua assenza una capsula di Petri che coltivava Staphylococcus aureus, era stata infiltrata da un pezzo di muffa che però non era stata colonizzata dal batterio cutaneo ma era circondato da un alone protettivo.

Quella regione senza alcuna crescita batterica non era altro che la nascita non pianificata di quello che poi fu considerato un vero e proprio miracolo medico: la penicillina. Infatti questo avvenimento portò poi all’era rivoluzionaria degli antibiotici.

Lo studio rivoluzionario

In data recentissima è stato pubblicato uno studio sulla rivista Science Translational Medicine, in cui i ricercatori della Johns Hopkins Medicine hanno annunciato un altro trattamento scoperto per caso e potenzialmente rivoluzionario, che potrebbe un giorno fornire una soluzione nel trattamento di infezioni da batteri antibiotico-resistenti.

Come nel caso di Fleming, il batterio degno di nota è ancora lo Staphylococcus aureus, ma stavolta quello evoluto e resistente alla meticillina e ad altri antibiotici, conosciuto anche con l’acronimo MRSA.

Il team di ricerca, capitanato da Lloyd Miller, aveva l’intenzione iniziale di studiare i meccanismi alla base delle infezioni cutanee da MRSA nei topi con e senza la capacità di produrre interleuchina-1 beta (IL-1β). Questa proteina infatti, trasformata nella sua forma attiva da enzimi chiamati caspasi, migliora l’immunità protettiva aiutando le cellule immunitarie a combattere le infezioni batteriche.

Ad entrambi i gruppi di topi protagonisti dello studio è stato dato un bloccante di tutte le caspasi, composto noto come Q-VD-OPH, con l’intenzione di creare in entrambi i gruppi più vulnerabilità all’infezione da MRSA.

Un risultato sorprendente

In poco tempo il team di studio si è reso conto di essere di fronte ad un risultato sorprendente, i topi che avevano ricevuto l’inibitore della caspasi infatti risultavano più resistenti all’infezione e anzi in poco tempo si è assistito ad una notevole eliminazione dei batteri MRSA, mantenendo vive le cellule immunitarie ed aumentando l’immunità protettiva dell’animale.

Alla luce di questo iniziale e inatteso risultato, ed essendo consapevoli della possibilità di aver scoperto accidentalmente un mezzo per combattere i “superbatteri” resistenti, Miller e i suoi colleghi hanno deciso di proseguire nello studio, per confermare con un maggior campionamento questo risultato.

Una singola dose orale di trattamento ha comportato una riduzione delle dimensioni delle lesioni cutanee e ha eliminato in breve tempo i batteri, indipendentemente dal fatto che fosse presente o meno IL-1β e senza somministrare alcun antibiotico.

A livello biochimico

• L’inibitore della caspasi riduce l’apoptosi di neutrofili e monociti parzialmente danneggiati, che normalmente sarebbero indotti a necrosi dal nostro corpo, in modo da poterli utilizzare anche “a mezzo servizio” contro i batteri MRSA.
• La distruzione dei macrofagi da parte nella necroptosi rilascia invece una quantità di TNF (Tumor Necrosis Factor) tale da convincere le cellule immunitarie a “sciamare” verso l’area infetta della pelle.

Altri ospiti

Nell’ultima parte dello studio i ricercatori hanno voluto testare se il Q-VD-OPH potesse avere un’attività più ampia contro altri due pericolosi batteri della pelle:

• Streptococcus pyogenes: responsabile di numerose patologie tra cui la scarlattina, la fascite necrotizzante e la sindrome da shock tossico.
• Pseudomonas aeruginosa: responsabile di infezioni ventilatore-relate, infezioni delle vie urinarie in pazienti cateterizzati, ma anche infezioni in ustioni o ferite chirurgiche.

Il targeting del sistema immunitario contro questi ospiti si è rivelata efficace quanto lo era stata per l’MRSA, attraverso l’inibizione indotta della caspasi.

Conclusioni

E’ stata una scoperta accidentale di Alexander Fleming che ha portato all’età dell’oro degli antibiotici, che ora rischia di terminare la sua corsa a causa del fenomeno dell’antibiotico-resistenza. Sembra giusto che una nuova speranza basi le sue fondamenta su un’altra sorpresa di laboratorio che potrebbe portare ad una seconda età dell’oro: l’immunoterapia diretta dall’ospite.

Autore: Antonio Vittorio Melis

Fonte scientifica:

• Martin P. Alphonse, Jessica H. Rubens, Roger V. Ortines, Nicholas A. Orlando, Aman M. Patel, Dustin Dikeman, Yu Wang, Ivan Vuong, Daniel P. Joyce, Jeffrey Zhang, Mohammed Mumtaz, Haiyun Liu, Qi Liu, Christine Youn, Garrett J. Patrick, Advaitaa Ravipati, Robert J. Miller, Nathan K. Archer, Lloyd S. Miller. Pan-caspase inhibition as a potential host-directed immunotherapy against MRSA and other bacterial skin infections. Science Translational Medicine, 2021; 13 (601): eabe9887 DOI: 10.1126/scitranslmed.abe9887
• Johns Hopkins Medicine. “‘Fortunate accident’ may yield immunity weapon against antibiotic-resistant bacteria.” ScienceDaily. ScienceDaily, 7 July 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210707160447.htm>.