Le persone con fibrosi cistica (FC) sono particolarmente sensibili alle infezioni polmonari, che sono spesso causate da ceppi di batteri multiresistenti difficili da eliminare, tra cui Pseudomonas aeruginosa. Recentemente è stato pubblicato un lavoro interessante (1) che cerca di far luce sui meccanismi con cui Pseudomonas aeruginosa risponde allo stress provocato dagli antibiotici o dai batteriofagi. Il lavoro è anche stato recensito dal sito Cystic Fibrosis News Today (2), in cui gli stessi ricercatori riportano le loro osservazioni sul lavoro svolto. “Sono stati identificati ceppi di Pseudomonas aeruginosa (Pa) che sono resistenti a tutte le classi di antibiotici, e questo rende lo sviluppo di nuove terapie una priorità importante”, hanno dichiarato i ricercatori (2). Ma partiamo dall’inizio.
Come altre specie di batteri, P. aeruginosa cresce e si diffonde sotto forma di uno sciame in un processo che lo vede muoversi in gruppo in modo rapido, collettivo e coordinato. All’interno dello sciame, i batteri producono diverse sostanze chimiche, che mediano e controllano i sottogruppi che lo compongono e che si muovono individualmente. Nello studio (1), i ricercatori hanno scoperto che, se attaccati durante questo processo da un antibiotico o anche da un particolare virus che infetta i batteri (batteriofago), i batteri iniziano a produrre una molecola chiamata PQS (Pseudomonas quinolone signaling), che in qualche modo “dice ad altri ceppi batterici nel gruppo di allontanarsi dal pericolo” (2). I ricercatori ritengono che questo meccanismo di risposta al pericolo sia una delle ragioni per cui P. aeruginosa sia così difficile da eliminare con gli antibiotici e nel tempo sia diventato resistente a molti di loro.
Vale la pena segnalare che sul nostro sito, recentemente, avevamo anche riportato di un composto appartenente alla classe dei fenilchinoloni, in grado di rafforzare l’azione dell’antibiotico claritromicina nei confronti di vari ceppi di un altro batterio patogeno, il Mycobacterium avium (3). È interessante che questo composto chinolonico sembra appartenere a una classe chimica analoga a quella del PQS di P. aeruginosa, suggerendo che esso possa interagire con i meccanismi di “dialogo” all’interno della comunità batterica, coadiuvando l’antibiotico nella sua azione antibatterica.
Nei loro esperimenti, i ricercatori dell’Università di Copenaghen, in collaborazione con quelli dell’Università della California Irvine, hanno studiato i modelli di movimento degli aggregati di P. aeruginosa in un opportuno ambiente gelatinoso, che potesse imitare il muco denso tipico della fibrosi cistica e quindi l’ambiente che questi batteri trovano nei polmoni FC. In questo ambiente sono stati esposti all’azione di specifici batteriofagi e di vari antibiotici. Dall’analisi accurata dei loro schemi di movimento, i ricercatori hanno scoperto che i batteri non attaccati da queste terapie si allontanano dai batteri colpiti dagli antibiotici o dai batteriofagi. Questi infatti producono grandi quantità del segnale chimico PQS che respinge via dall’area colpita gli altri batteri. Il lavoro descrive quindi un tipo di risposta allo stress provocato dalle terapie, che sembra essere un meccanismo chiave per la sopravvivenza di P. aeruginosa. Una sua analisi approfondita potrebbe permettere di trovare vie alternative per rendere il batterio innocuo: un’ipotesi è quella di impedire che il segnale PQS venga lanciato; un’altra è quella di disegnare molecole che ne ostacolino il ricevimento da parte degli altri batteri, in questo modo sarebbe più facile limitare il numero di quelli che riescono a sopravvivere.
1) Bru JL, Rawson B, Trinh C, Whiteson K, Høyland-Kroghsbo NM, Siryaporn A. PQS Produced by the Pseudomonasaeruginosa Stress ResponseRepelsSwarmsAway from Bacteriophage and Antibiotics.J Bacteriol. 2019 Nov 5;201(23). pii: e00383-19. doi: 10.1128/JB.00383-19. Print 2019 Dec 1.
2) cysticfibrosisnewstoday.com/2019/11/26/discovered-stress-response-p-aeruginosa-evade-antibiotics/
3) Coadiuvanti antibatterici contro i micobatteri non tubercolari, Progressi di ricerca 13/06/2019
