Resistenza ai farmaci: 'cavallo di Troia' composto uccide i batteri dall’interno

Il gallio – un composto simile al ferro – sembra simile al cibo e può indurre i batteri a mangiarlo. Una volta dentro, distrugge i microbi. In un nuovo studio, i ricercatori hanno usato con successo il composto per trattare le infezioni polmonari nei topi e negli esseri umani.

I Centers for Disease Control and Prevention (CDC) hanno ritenuto antibiotico resistenza “una delle più grandi sfide di salute pubblica del nostro tempo.”

Negli Stati Uniti, più di 2 milioni di persone sviluppano un’infezione resistente al trattamento ogni anno, e 23.000 persone muoiono come risultato.

Pertanto, affrontare i superbatteri è stato al centro di molte ricerche recenti. Gli scienziati hanno applicato l’analisi matematica per studiare tutti i combinazioni di farmaci che possono uccidere i batteri resistenti al trattamento, e alcuni si sono rivolti alla natura per studiare il potenziale antimicrobico di composti come un estratto di cipolla.

Ora, i ricercatori stanno provando un approccio “furtivo. Gli scienziati guidati da Pradeep Singh, professore di microbiologia e medicina alla University of Washington School of Medicine di Seattle, hanno studiato una molecola che può distruggere i batteri dall’interno.

La molecola è un metallo chiamato gallio, ed è simile al ferro. Prof. Singh e il team hanno sviluppato un approccio per cui, piuttosto che cercare di distruggere i batteri dall’esterno, hanno “attirato” i microbi a “mangiare” la molecola, che sembra cibo.

Hanno testato il loro approccio sia nei topi che negli esseri umani e hanno pubblicato il loro risultati nella rivista Scienza Medicina Traslazionale.

Una chiave inglese nel sistema di nutrizione dei batteri

Prof. Singh e colleghi hanno concentrato i loro sforzi sul superbug chiamato Pseudomonas aeruginosa, che causa l’infezione in diversi siti – compresi i polmoni e il tratto urinario.

Prof. Singh spiega perché gli scienziati si sono rivolti al gallio per le sue proprietà antimicrobiche. “Il corpo fa di tutto per tenere il ferro lontano dai batteri, e gli organismi infettanti mettono in moto sistemi speciali per importare il ferro e rubarlo dall’ospite”, dice.

“Il gallio interrompe il macchinario che i batteri usano per creare nuovo DNA, e senza questo, i batteri non possono moltiplicarsi”, spiega ulteriormente il co-autore dello studio Bradley Britigan, professore di medicina interna presso l’Università del Nebraska Medical Center di Omaha.

“Questo e altri processi essenziali richiedono ferro, e il gallio è una chiave inglese che spegne il sistema.”

I ricercatori hanno studiato gli effetti antibiotici del gallio in un modello di topo di un’infezione polmonare e in una sperimentazione clinica di fase I su 20 persone con fibrosi cistica e l’infezione respiratoria cronica con P. aeruginosa.

Una singola dose di gallio ha eliminato completamente l’infezione polmonare nei roditori. “Inoltre, il trattamento sistemico di gallio ha migliorato la funzione polmonare nelle persone con [fibrosi cistica] e cronica P. aeruginosa infezione polmonare”, riferiscono i ricercatori.

“Questi risultati”, concludono, “sollevano la possibilità che le infezioni umane potrebbero essere trattate prendendo di mira il metabolismo del ferro o altre vulnerabilità nutrizionali dei patogeni batterici.”

Il composto del cavallo di Troia è sicuro ed efficace

Il primo autore dello studio, il prof. Christopher Goss, dell’Università di Washington, confronta il gallio con un cavallo di Troia. “Il gallio non solo non riesce a nutrire i batteri come farebbe il ferro”, dice, “ma in realtà li danneggia.”

“Il nostro studio preliminare in un piccolo gruppo di persone con [fibrosi cistica] suggerisce che il gallio è sicuro e migliora la funzione polmonare dei pazienti […]. Questi sono risultati eccitanti, ma abbiamo bisogno di fare più studi per determinare se il gallio può essere sviluppato in un trattamento di routine e sicuro.”

Prof. Christopher Goss

Gli autori sperano che i trattamenti a base di gallio saranno la prima implementazione dell’idea di Louis Pasteur; nel 1800, Pasteur suggerì che interferire con la alimentazione potrebbe essere un modo efficace per distruggerli.

“Siamo incoraggiati da questi risultati, ma dobbiamo essere cauti e fare più lavoro prima di sapere”, dice il prof. Singh.

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