Scoperto il punto debole dei batteri resistenti agli antibiotici: verso nuove strategie non farmacologiche. Gli scienziati hanno finalmente scoperto il punto debole dei batteri resistenti agli antibiotici. Nel tentativo di difendersi dagli attacchi, questi batteri impiegano un dispendio energetico superiore che li rende, appunto, più deboli. La scoperta potrebbe essere utile per sviluppare strategie non farmacologiche per contrastare questa resistenza.
È quanto emerge da uno studio pubblicato su Science Advances, condotto dagli scienziati dell’Università della California di San Diego, dell’Arizona State University e dell’Universitat Pompeu Fabra (Spagna), ha esaminato la resistenza agli antibiotici nel batterio Bacillus subtilis. Il team, guidato da Gürol Süel, ha scoperto che, sebbene la resistenza agli antibiotici offra vantaggi per la sopravvivenza dei batteri, comporta anche limitazioni fisiologiche che ostacolano il loro successo evolutivo.
Dal 1990 al 2021, oltre un milione di decessi sono stati associati a infezioni causate da agenti patogeni resistenti ai farmaci, e le stime recenti suggeriscono che nei prossimi 25 anni questa cifra potrebbe raddoppiare.
Secondo Süel, il costo della resistenza può essere sfruttato a nostro vantaggio, sopprimendo l’insediamento della resistenza agli antibiotici senza l’uso di farmaci o sostanze chimiche nocive. Le mutazioni spontanee del DNA si verificano in tutte le cellule viventi, inclusi i batteri, e alcune di queste mutazioni portano alla resistenza agli antibiotici.
Il ruolo dei ribosomi
Gli autori dello studio si sono concentrati sui ribosomi, micro macchine cellulari che svolgono un ruolo chiave nella sintesi delle proteine e nella traduzione dei codici genetici. Tutte le cellule dipendono da ioni carichi come quelli di magnesio per sopravvivere, e i ribosomi utilizzano il magnesio per stabilizzare la loro struttura e funzione. Tuttavia, le varianti mutanti del ribosoma che conferiscono resistenza agli antibiotici competono per il magnesio con le molecole di adenosina trifosfato (ATP), che forniscono energia alle cellule viventi.
I modelli matematici hanno dimostrato che questo dualismo tra ribosomi e ATP ostacola la crescita delle varianti mutanti del ribosoma. Studiando una variante del ribosoma all’interno del Bacillus subtilis chiamata L22, i ricercatori hanno scoperto che la competizione per il magnesio ostacola la crescita di L22 più di quanto avvenga nei ceppi normali.
Süel ha evidenziato che la capacità di far fronte alla limitazione del magnesio è più importante per la proliferazione batterica rispetto alla resistenza agli antibiotici. Questa debolezza può essere usata come bersaglio per contrastare la resistenza agli antibiotici senza l’uso di farmaci o sostanze chimiche tossiche.
Il gruppo di ricerca sta sviluppando un dispositivo bioelettronico che sfrutta l’attività elettrica naturale di alcuni batteri presenti sulla pelle per ridurre gli effetti dannosi dello Staphylococcus epidermidis, un batterio comune noto per causare infezioni contratte in ospedale. Süel conclude che sono necessarie alternative senza farmaci per il trattamento delle infezioni batteriche e che i risultati dello studio rappresentano un primo passo importante in questa direzione.
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