Il microbiota intestinale come indicatore di infezione sistemica
Il microbiota intestinale svolge un ruolo protettivo nei confronti della colonizzazione e dell’infezione da parte degli organismi patogeni. Tuttavia la somministrazione prolungata di antibiotici ad ampio spettro potrebbe causare uno squilibrio dei batteri commensali, con un conseguente aumento dei microrganismi multifarmaco-resistenti, in particolare durante il ricovero ospedaliero. Si tratta di una preoccupazione significativa nel caso di pazienti pediatrici sottoposti a trapianto, per la loro estrema dipendenza dagli antibiotici in seguito all’intervento chirurgico.
Calcolare la carica di resistenza agli antibiotici nel microbiota intestinale
Il progetto qMAR, intrapreso con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, si propone di sviluppare uno strumento per monitorare la carica intestinale dei geni di resistenza agli antibiotici. «Il nostro obiettivo era quello di stimare nel microbiota intestinale la frazione di cellule microbiche che trasporta i geni di resistenza agli antibiotici come indicazione di eventuali anomalie», spiega il borsista Elias Dahdouh. Considerate la dimensione e la diversità del microbiota intestinale, la frazione di batteri che trasporta i geni di resistenza agli antibiotici non è misurabile con i metodi convenzionali basati sulla microbiologia. Pertanto, per rilevare specifici geni di resistenza agli antibiotici, i ricercatori hanno sviluppato un approccio basato sulla reazione a catena della polimerasi quantitativa (qPCR, quantitative Polymerase Chain Reaction), utilizzando il gene rRNA 16S, presente in tutti i batteri, come stima della popolazione batterica totale. Il metodo di qMAR ha fornito una quantificazione relativa dei geni di resistenza nel microbioma intestinale rispetto alla popolazione batterica totale. Sempre avvalendosi di questa tecnologia, i ricercatori avevano già associato una carica intestinale elevata del ceppo batterico Klebsiella pneumoniae nei tamponi rettali di pazienti adulti ospedalizzati alla comparsa dell’infezione dovuta allo stesso patogeno. Nel corso del progetto qMAR, hanno impiegato questo strumento basato sulla qPCR per misurare i geni di resistenza agli antibiotici nei campioni ottenuti da pazienti pediatrici, sottoposti o meno a trapianto. I ricercatori hanno scoperto un’associazione tra la carica di resistenza intestinale agli antibiotici e il consumo di antibiotici. Inoltre, hanno stabilito dei valori soglia, nell’ordine dell’1-5 %, al superamento dei quali il rischio di infezione e diffusione extraintestinale è elevato.
Future applicazioni cliniche dello strumento di monitoraggio di qMAR
Spesso, i pazienti sottoposti a trapianto sono ricoverati per lunghi periodi e ricevono vari cicli di trattamenti antibiotici, non sorprende quindi che presentino colonizzazioni da parte dei batteri resistenti agli antibiotici. Tuttavia, quando le specie resistenti dominano il microbiota ospite, la loro eradicazione è estremamente difficile anche se vengono surclassati da altre specie. Lo strumento di qMAR offre un approccio semplice, rapido e di facile attuazione per monitorare il livello di colonizzazione intestinale da parte di ceppi o specie di batteri. Questo screening in tempo reale può aiutare i medici a ridurre al minimo gli effetti avversi e a migliorare l’esito clinico dei pazienti. «È importante notare che lo strumento può essere facilmente modificato per ricomprendere qualsiasi gene endemico di resistenza in tutti gli ospedali del mondo», sottolinea Dahdouh. Il gruppo scientifico ritiene che lo strumento di qMAR sarà utilizzato per contribuire al controllo delle infezioni e della trasmissione di organismi resistenti agli antibiotici, come parte integrante delle metodiche di sorveglianza nei controlli di routine. Il lavoro futuro sui pazienti anziani e sui pazienti immunodepressi, pediatrici o adulti, che presentano un rischio più elevato di infezione da batteri resistenti agli antibiotici, fornirà un’ulteriore convalida dell’applicabilità clinica del metodo di qMAR. Inoltre, i partner ne prevedono l’adozione per studiare il ruolo della carica di resistenza agli antibiotici dell’intestino nella trasmissione tra pazienti o nell’ambiente.
Parole chiave
qMAR, resistenza agli antibiotici, gene di resistenza, microbiota intestinale, infezione, pazienti sottoposti a trapianto, pazienti pediatrici, qPCR, rRNA 16S
