HOT THIS WEEK IN PHARMACEUTICAL CHEMISTRY N.3

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I microbi presenti nei terreni agricoli ospitano abbondanti geni, peptidi e enzimi, mai identificati prima in patogeni umani, in grado di fornire resistenza agli antibiotici. Questo è quello che emerge da uno studio pubblicato il 16 giugno 2017 su "Applied and Environmental Microbiology".

“There are certainly, in the environment, cryptic antibiotic resistance genes that have yet to be transferred to human pathogens - Ci sono certamente nell'ambiente i geni di resistenza antibiotica criptica che devono ancora essere trasferiti a patogeni umani”, ci spiega il coautore dello studio Edward Topp, uno scienziato ambientale del "University of Western Ontario, London, and also Agriculture and Agri-Food, Canada".

Topp e colleghi hanno raccolto campioni da un terreno agricolo a Londra, Canada, che la squadra aveva esposto agli antibiotici per più di 16 anni. I ricercatori hanno estratto il DNA dai campioni, poi sono stati clonati frammenti di sequenze specifiche in un ceppo di E. coli sensibile agli antibiotici. Quando i ricercatori hanno esposto in piastre petri il ceppo di E. coli a vari antibiotici, hanno visto che alcune colonie sono state in grado di proliferare, indicando che i frammenti di DNA trasmessi hanno conferito loro resistenza. Attraverso il sequenziamento, hanno identificato 34 nuovi geni di resistenza agli antibiotici.

“The particularly surprising result is the discovery of a gene that encodes for an unusual small proline-rich polypeptide that confers resistance to the macrolide antibiotics, very important in human and animal medicine - Il risultato particolarmente sorprendente è la scoperta di un gene che codifica per un inusuale piccolo polipeptide ricco di prolina che conferisce resistenza agli antibiotici macrolidi, molto importante nella medicina umana e animale” spiega Topp.

Gli antibiotici macrolidi vengono usati per trattare la gola strepica e la polmonite, nonché la clamidia e la sifilide. Il meccanismo con il quale il gene appena identificato conferisce resistenza agli antibiotici macrolidi non è ancora noto. Con le tecniche genomiche avanzate, studi come quello di Topp aiuteranno i ricercatori a capire la diversità dei geni di resistenza presenti nell'ambiente.

“If we understand these resistance mechanisms, we can search for new antibiotics that might not be affected for these mechanisms - se comprendiamo questi meccanismi di resistenza, possiamo cercare nuovi antibiotici che potrebbero non essere influenzati dagli stessi” ci spiega il microbiologo Rafael Cantón del "Ramón y Cajal Institute for Health Research, Madrid". Infatti, gli ambienti naturali possono servire da hotspot per l'evoluzione della resistenza agli antibiotici, come Topp e colleghi hanno per primi evidenziato nel loro studio.

L'agricoltura, ad esempio, è esposta costantemente agli antibiotici: letame dei polli, suini e altro bestiame, a cui spesso vengono somministrati antibiotici per mantenerli in salute; i rifiuti umani, usati anche come fertilizzanti, possono contenere anch'essi antibiotici. Un numero crescente di studi suggerisce che tali scorie di rifiuti animali e di origine umana stanno aumentando la presenza di geni antibiotici nell'ambiente, anche se non è chiaro se gli agenti patogeni possono fare propri, nella propria sequenza genica, geni antibiotici mediante il trasferimento genico dell'ambiente.

Il modo migliore per assicurare che gli agenti patogeni non possano integrare geni di resistenza agli antibiotici dall'ambiente è far si che non arrivino sui terreni. Topp preme sul concetto di riduzione dell'uso degli antibiotici negli allevamenti intensivi di animali attraverso misure regolamentari ed economiche, che ridurrebbero la quantità di antibiotici che entreranno nell'agricoltura attraverso la diffusione del letame.

“This is very clear” scrive Cantón “If we reduce the presence of antibiotics in the environment, we will reduce selection of resistant bacteria. Antibiotics kill or inhibit susceptible bacteria but not resistant ones. Hence, overload of antibiotics in the environment enriches resistant populations - Se riduciamo la presenza di antibiotici nell'ambiente, ridurremo la selezione dei batteri resistenti. Gli antibiotici uccidono o inibiscono i batteri sensibili, ma non quelli resistenti. Quindi, il sovraccarico degli antibiotici nell'ambiente arricchisce le popolazioni resistenti”.

Link del paper... http://mobile.the-scientist.com/article/49705/new-antibiotic-resistance-genes-found-in-soil-microbes