Perché i batteri possono resistere agli antibiotici

AGI - I batteri possono sopravvivere al trattamento a base di antibiotici attraverso due modalità di spegnimento diverse, che potrebbero essere utili per lo sviluppo di trattamenti più efficaci. A scoprirlo uno studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, condotto dagli scienziati dell'Università Ebraica.

Il team, guidato da Adi Rotem e Nathalie Balaban, ha combinato la modellazione matematica con diversi strumenti sperimentali ad alta risoluzione, tra cui la trascrittomica, per misurare come l'espressione genica batterica cambia sotto stress, la microcalorimetria, per tracciare i cambiamenti metabolici attraverso minuscoli segnali di calore e la microfluidica, che consente di osservare singole cellule batteriche in condizioni controllate.

Due modalità di sopravvivenza batterica

I ricercatori dimostrano che alcune cellule entrano in un arresto della crescita regolato e protettivo, uno stato di dormienza controllato che le protegge dagli antibiotici, mentre altre sopravvivono in un arresto della crescita interrotto e disregolato, uno stato di malfunzionamento caratterizzato da vulnerabilità, in particolare da una stabilità della membrana cellulare compromessa. Questa distinzione, spiegano gli esperti, è importante, perché la persistenza agli antibiotici rappresenta una delle principali cause di fallimento del trattamento e di infezioni recidivanti anche quando i batteri non sono geneticamente resistenti.

La persistenza agli antibiotici: non solo dormienza

In molte infezioni ostinate, un piccolo numero di cellule batteriche riesce a sopravvivere. Per anni, la persistenza è stata attribuita solo alla dormienza, ma questo lavoro dimostra che esistono due stati di arresto della crescita fondamentalmente diversi: uno controllato e regolato, o dormienza, e l'altro interrotto e disregolato. In questa seconda tipologia, i batteri sopravvivono entrando in uno stato di malfunzionamento con vulnerabilità distinte. "Riconoscere questa differenza - afferma Balaban - ci aiuta a risolvere anni di risultati contrastanti".

Dormienza vs. modalità disregolata: implicazioni terapeutiche

Durante la dormienza, i batteri entrano in una condizione stabile e difensiva, e diventano più difficili da uccidere perché molti antibiotici si basano sulla crescita batterica per essere efficaci. Con la modalità disregolata, invece, i batteri mostrano un'ampia compromissione dell'omeostasi della membrana, una funzione fondamentale necessaria per mantenere l'integrità della cellula. Questa debolezza potrebbe diventare un obiettivo terapeutico chiave, fondamentale per lo sviluppo di trattamenti personalizzati.