L’uso di antimicrobici negli allevamenti può far emergere batteri resistenti alle difese immunitarie

L’uso di antimicrobici negli allevamenti può favorire l’emergere di batteri resistenti non solo al farmaco impiegato ma anche alle nostre difese immunitarie. Lo sviluppo del fenomeno, chiamato resistenza incrociata, è stato messo in luce da una nuova ricerca dell’Università di Oxford che ha analizzato gli effetti dell’impiego degli AMP, dei peptidi con effetto antimicrobico che rappresentano una soluzione alternativa agli antibiotici nel trattamento alle infezioni da batteri resistenti. Questi composti sono prodotti naturalmente dalla maggior parte degli organismi viventi, compresi gli animali, e hanno un ruolo importante nell’immunità innata, la nostra prima linea di difesa contro le infezioni batteriche. “Tuttavia, alcuni AMP sono ampiamente utilizzati anche nella produzione zootecnica, sia per controllare le infezioni sia come promotori della crescita – spiegano gli studiosi – . Ciò ha sollevato preoccupazioni sul fatto che l’uso degli AMP possa generare batteri resistenti che possono anche superare la risposta immunitaria innata umana”.

Nel nuovo studio, pubblicato sulla rivista scientifica eLife, i ricercatori hanno utilizzato la colistina, un AMP prodotto da un batterio (Bacillus polymyxa) che è chimicamente e funzionalmente simile agli AMP prodotti negli animali. La colistina, in particolare, è diventata sempre più rilevante come “ultima linea di difesa” per il trattamento delle infezioni causate da batteri multiresistenti. Tuttavia, l’uso estensivo della colistina nella produzione di bestiame ha guidato la diffusione di batteri E. coli portatori di geni di resistenza alla colistina (MCR).

Nell’ambito dell’indagine, E. coli portatori di un gene MCR (MCR-1) per la resistenza alla colistina sono stati esposti ad AMP noti per svolgere ruoli importanti nell’immunità innata nei polli, nei maiali e nell’uomo. Questi batteri sono stati anche testati per la loro suscettibilità al siero umano, che contiene un complesso cocktail di composti antimicrobici, oltre che per la capacità di infettare le larve di tarma della cera (Galleria mellonella).

I test hanno indicato che, in media, il gene MCR-1 ha aumentato la resistenza agli AMP del 62% rispetto ai batteri privi del gene. Questa maggiore resistenza ha fornito un forte vantaggio selettivo al gene MCR-1 in presenza di AMP. Analogamente, gli E. coli portatori di MCR-1 erano almeno due volte più resistenti al siero umano.

Oltre all’aumentata resistenza, gli studiosi hanno osservato che, rispetto ai ceppi di controllo, i batteri portatori del gene MCR-1 avevano una maggiore virulenza nei confronti delle larve di tarma della cera. In particolare, le larve infettate da E.coli resistente alla colistina hanno mostrato una sopravvivenza ridotta di circa il 50% rispetto alle larve infettate dai ceppi di controllo privi del gene.

Nel complesso, i risultati dello studio hanno suggerito che l’uso di AMP negli allevamenti può generare batteri con un’ampia resistenza incrociata alla risposta immunitaria innata degli esseri umani. Secondo i ricercatori, è probabile che la resistenza incrociata agli AMP umani sia diffusa, dato che gli AMP tendono ad avere bersagli cellulari e proprietà fisico-chimiche simili, oltre ad essere già noto che maiali e polli allevati fungono da importanti serbatoi di E. coli resistente alla colistina. “Il nostro studio mostra chiaramente che l’uso antropogenico di AMP come la colistina può guidare l’evoluzione accidentale della resistenza al sistema immunitario innato di esseri umani e animali – ha affermato il professor Craig MacLean del Dipartimento di biologia dell’ Università di Oxford e autore senior dello studio -. Questo ha importanti implicazioni per la progettazione e l’uso di AMP terapeutici e suggerisce che i geni resistenti possano essere difficili da eradicare, anche se l’uso di AMP negli allevamenti verrà ritirato”.