I batteri resistenti agli antibiotici si combattono con l’argento

L’argento, da molti anni, viene utilizzato per combattere le infezioni batteriche. Ora un nuovo studio pubblicato su Nature Communication, mette in risalto le su virtù antimicrobiche per combattere le infezioni causate da patogeni resistenti come lo stafilococco aureo. Quest’ultimo può portare alla cronicizzazione di diverse infezioni, da quelle cutanee a quelle ossee. E può addirittura provocare una grave setticemia. L’utilizzo smodato di antibiotici, tuttavia, causa infezioni resistenti a qualsiasi cura “classica”. Ecco perché è essenziale trovare soluzioni alternative ma valide. E sembra che l’argento possa essere una di queste.

Il problema della resistenza agli antibiotici

Gli antibiotici sono medicinali progettati per uccidere i batteri e curare le infezioni batteriche. La resistenza agli antibiotici si verifica quando i batteri si adattano in risposta all’uso improprio o eccessivo di questi medicinali. Almeno 2,8 milioni di persone ogni anno contraggono un’infezione resistente agli antibiotici negli solo negli Stati Uniti e più di 35.000 persone muoiono a causa di essa.

Cos’è lo stafilococco aureo?

Lo Staphylococcus aureus , un batterio Gram-positivo di forma rotonda, è un patogeno pericoloso e versatile per l’uomo e si stima che circa il 30% della popolazione umana sia asintomatico e portatore a lungo termine. Lo Stafilococco è l’agente eziologico di una grande varietà di malattie, come infezioni cutanee, intossicazioni alimentari, infezioni ossee/articolari e batteriemie, che vanno dall’infezione cutanea superficiale subacuta alla setticemia potenzialmente letale. L’aumento dell’incidenza è stato accompagnato da un aumento dei ceppi resistenti agli antibiotici, in particolare MRSA. Inoltre, lo scoppio della pandemia della malattia di Coronavirus 2019 (COVID-19) può aumentare ulteriormente la resistenza antimicrobica a causa dell’uso massiccio di antibiotici per il trattamento di pazienti infetti da sindrome respiratoria acuta grave Coronavirus 2 (SARS-COV-2). Data la rapida comparsa di Staphylococcus aureus resistente ai farmaci, sono urgentemente necessarie strategie alternative per combattere lo Staphylococcus aureus resistente agli antibiotici.

Argento e infezioni batteriche

Gli ioni metallici sono stati storicamente utilizzati come agenti antimicrobici grazie alle loro proprietà antimicrobiche ad ampio spettro intrinseche e alle minori possibilità di resistenza. C’è un crescente interesse nel rivitalizzare i composti a base di metalli come alternative promettenti per affrontare la crisi della resistenza antimicrobica. Gli ioni d’argento (Ag+) e le nanoparticelle d’argento (AgNP) sono stati usati per secoli come agenti antimicrobici e sono ancora ampiamente utilizzati nell’industria sanitaria e alimentare. In precedenza, il team di ricerca aveva creato una piattaforma tecnica denominata LC-GE-ICP-MS per identificare sistematicamente il proteoma Ag+ in Escherichia coli e aveva sviluppato una strategia denominata riprogrammazione del metaboloma per migliorare l’efficacia dei metallofarmaci antibatterici (PLoS Biol., 2019, 17, e3000292 ; Chem. Sci., 2019, 10, 7193-7199; Chem. Sci., 2020, 11, 11714-11719).

In questo studio, utilizzando l’approccio personalizzato di LC-GE-ICP-MS, il team ha separato e identificato con successo 38 proteine ​​leganti l’Ag+ autentiche (proteoma Ag+) in Staphylococcus aureus su scala cellulare intera. In combinazione con l’analisi bioinformatica e la caratterizzazione biochimica sistematica, sono riusciti a dimostrare che l’Ag+ sfrutta un’azione mirata a più proteine, interferendo così con più percorsi, tra cui la glicolisi, la via ossidativa del pentoso fosfato (oxPPP) e il sistema di difesa dallo stress delle specie reattive dell’ossigeno (ROS), per esercitare il suo effetto battericida contro lo Staphylococcus aureus . Ulteriori studi hanno rivelato che oxPPP fungeva da via vitale mirata da Ag+ in Staphylococcus aureus, con 6PGDH identificato come l’enzima chiave coinvolto negli effetti inibitori dell’Ag+ contro lo Staphylococcus aureus .

Dai risulti è emerso che l’argento svolge un’azione unica mirando a più percorsi e conferisce l’incapacità di selezionare lo Staphylococcus aureus resistente all’argento onferendogli l’efficacia sostenibile contro lo Staphylococcus aureus. Pertanto, una combinazione di antibiotici con argento o altri composti a base di metalli o nanomateriali potrebbe essere la nuova e promettente strategia per sopprimere gli effetti di selezione degli antibiotici, prevenendo così l’insorgenza di resistenza primaria agli antibiotici ed estendendo la durata della vita degli antibiotici convenzionali per alleviare l’attuale crisi di resistenza agli antibiotici.

Fonti scientifiche

HKU scientists reveal silver-based antimicrobials – can be utilised as antibiotic adjuvants to combat antibiotic resistant Staphylococcus aureus

Haibo Wang, Minji Wang, Xiaohan Xu, Peng Gao, Zeling Xu, Qi Zhang, Hongyan Li, Aixin Yan, Richard Yi-Tsun Kao, Hongzhe Sun. Multi-target mode of action of silver against Staphylococcus aureus endows it with capability to combat antibiotic resistance. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-23659-y