L’antibiotico resistenza, una delle cause di rischio di morte prevalente nei prossimi 15 anni, fra sanità e ambiente.
di Federico Licastro, già professore di Immunologia nella Facoltà di Medicina e Chirurgia di Bologna
Cosa è la resistenza agli antibiotici? Questa si verifica quando nei microrganismi patogeni si verificano mutazioni a carico del loro DNA, cambiamenti enzimatici o scambio di informazioni critiche che li rende insensibili agli antibiotici in uso corrente. Quindi, diventa molto difficile trattare le infezioni da microrganismi antibiotici resistenti. Per semplificare le cose mi limito ai batteri. Come diventano resistenti agli antibiotici i batteri?
Questi microrganismi diventano resistenti attraverso meccanismi di adattamento multipli che inducono l’inattivazione dell’antibiotico: Ad esempio i batteri producono enzimi che modificano chimicamente l’antibiotico, rendendolo inefficace (es. beta-lattamasi che rompono i beta-lattamici). Ma ci sono altri meccanismi molto efficaci:
- Modifica del bersaglio: La struttura molecolare bersaglio dell’antibiotico (es. parete cellulare, ribosomi, DNA girasi) viene alterata, così l’antibiotico non può legarsi o agire efficacemente.
- Riduzione dell’ingresso/accumulo: Il batterio riduce la permeabilità della sua membrana esterna (es. chiudendo i pori) o forma biofilm protettivi.
- Pompe di efflusso: Sistemi proteici attivi pompano fuori dalla cellula batterica l’antibiotico una volta entrato, impedendogli di raggiungere la concentrazione efficace.
Diversi meccanismi permettono l’acquisizione della resistenza nei microrganismi:
- Resistenza intrinseca: Naturale, legata a caratteristiche del batterio, come mancanza del bersaglio.
- Resistenza acquisita:
- Mutazione cromosomica: Una mutazione casuale conferisce resistenza, il batterio si moltiplica e trasmette la mutazione alla progenie (trasferimento verticale).
- Trasferimento genico orizzontale: Acquisizione di geni di resistenza da altri batteri.
- Coniugazione Trasferimento tramite plasmidi (DNA extracromosomico).
- Trasduzione: Trasferimento tramite batteriofagi (virus batterici).
- Trasformazione: Acquisizione diretta di DNA libero dall’ambiente
Perchè è importante cercare di contrastare in ogni modo il fenomeno della farmaco resistenza nei microrganismi? Di seguito riporto alcuni dati pubblicati dalla rivista The Lancet sull’argomento.
La resistenza agli antibiotici potrebbe causare oltre 39 milioni di morti entro il 2050. Già riconosciuta come una delle principali sfide per la salute, la resistenza agli antibiotici è destinata a peggiorare. Per la prima volta, lo studio di The Lancet valuta l’impatto della resistenza agli antibiotici nel tempo e tenta di stimarne l’evoluzione. Il numero delle vittime dirette potrebbe raggiungere un aumento di oltre il 67% rispetto al 2021 all’anno in tutto il mondo entro il 2050. Entro la metà di questo secolo, la resistenza agli antibiotici giocherà un ruolo prevalente in 8,22 milioni di decessi ogni anno, con un aumento del 74,5% rispetto al 2021. In totale, tra il 2025 e il 2050, la resistenza agli antibiotici potrebbe causare direttamente più di 39 milioni di morti in tutto il mondo e sarebbe concausa complessivamente di 169 milioni di decessi.
Secondo i ricercatori, dal 1990 al 2021, più di un milione di persone all’anno in tutto il mondo sono morte direttamente a causa della resistenza agli antibiotici. Fortunatamente nel corso di questi tre decenni, le morti di bambini sotto i cinque anni causate direttamente dalla resistenza agli antibiotici sono diminuite di oltre il 50%, poichè la prevenzione e il controllo delle infezioni sono migliorati nei neonati e nei bambini piccoli. Tuttavia, anche se meno comuni in questi bambini, le infezioni da microrganismi antibiotico resistenti quando si verificano sono diventate più difficili da trattare.
Allo stesso tempo, i decessi di adulti di 70 anni o di età superiore sono aumentati di oltre l’80% nel periodo 1990-2021, a causa del rapido invecchiamento della popolazione e della maggiore vulnerabilità degli anziani alle malattie croniche e alle complicanze infettive.
Tuttavia, sono possibili scenari meno pessimistici. Secondo gli autori dello studio, un migliore trattamento delle infezioni e un migliore accesso agli antibiotici potrebbero prevenire 92 milioni di decessi in tutto il mondo dal 2025 al 2050, in particolare nell’Asia meridionale e nell’Africa sub-sahariana. Però sono necessari nuovi farmaci ed è possibile estendere l’uso delle vaccinazioni per le infezioni batteriche più frequenti nella popolazione adulta e anziana.
Il problema è grave e va contenuto contrastando i fattori che favoriscono la diffusione dell’antibiotico-resistenza. E’ nozione comune che l’uso eccessivo e improprio di antibiotici (per infezioni virali, dosi errate, terapie interrotte) seleziona e amplifica i batteri resistenti, accelerando la diffusione di questi meccanismi di resistenza. Quindi, grande enfasi è stata data giustamente al contenimento dell’uso degli antibiotici negli allevamenti animali e l’uso corretto nella pratica clinica sia umana che veterinaria.
Tuttavia, rimane molto del non detto che andrebbe svelato per rendere la lotta all’antibiotico resistenza più efficace. Innanzitutto dobbiamo considerare i microrganismi come una comunità di organismi viventi che ha l’obbiettivo primario di sopravvivere e sfruttare tutti i meccanismi biologici propri di resistenza e quelli indotti dall’ambiente in cui vivono. I batteri sono una comunità spesso in concorrenza con la nostra salute e sopravvivenza, ma del tutto intenzionati anche loro a sopravvivere.
Non solo un uso improprio degli antibiotici può aumentare l’antibiotico resistenza, ma altre pratiche legate allo sviluppo economico sono correlate al fenomeno dell’antibiotico resistenza. Ad esempio, l’inquinamento industriale e dell’aria sono fattori favorenti l’induzione dei meccanismi di antibiotico resistenza nei batteri. Infatti, la presenza di metalli pesanti e altri inquinanti (mutageni e cancerogeni) nelle acque degli scarichi industriali e alcuni pesticidi usati in agricoltura sono capaci di indurre l’attivazione dei meccanismi di resistenza nei batteri che vivono nelle acque in cui sono scaricati i rifiuti industriali. Da qui emergono ceppi resistenti che poi raggiungono per le vie più diverse gli esseri umani.
Inoltre, gli inquinanti dell’aria (i particolati), quando si depositano sul terreno, sono in grado di attivare i meccanismi di antibiotico-resistenza nei microrganismi residenti nel suolo. La presenza degli inquinanti è così pervasiva nelle nostre società che riesce a modificare persino il nostro microbioma. Il microbioma costituisce la comunità di microrganismi che colonizza l’intestino umano, la pelle, l’albero respiratorio, l’apparato genito-urinario etc. svolgendo molte azioni utili, ma che può anche nuocere la salute, se la composizione delle diverse popolazioni batteriche cambia.
Infine, non si deve dimenticare che una fonte notevole di induzione di meccanismi di antibiotico resistenza la si trova nelle acque di scarico delle industrie farmaceutiche produttrici di antibiotici che andrebbero quindi accuratamente controllate per scongiurare il fenomeno. Ricordo che spesso queste industrie o filiali di multinazionali del farmaco sono de-localizzate in Asia o altri paesi di recente industrializzazione dove i costi di produzione sono inferiori e il controllo ambientale meno stringente.
In conclusione, la lotta all’antibiotico-resistenza è dunque complessa e merita un approccio “One Health”. Non solo passa per una migliore pratica clinica umana e veterinaria, ma non può prescindere da un migliore controllo dell’inquinamento e un maggior rispetto dell’ambiente e degli ecosistemi in cui viviamo.