Uno studio globale mostra una diffusa resistenza antimicrobica latente nelle acque reflue

Uno studio globale mostra una diffusa resistenza antimicrobica latente nelle acque reflue

Un team di ricercatori ha scoperto che la resistenza antimicrobica latente è più diffusa in tutto il mondo rispetto alla resistenza nota. Chiedono un monitoraggio più completo della resistenza nelle acque reflue, poiché i geni problematici del futuro potrebbero nascondersi nel vasto serbatoio di geni di resistenza latenti. La ricerca è stata pubblicata su Nature Communications.

Un gruppo di ricercatori ha analizzato 1.240 campioni di acque reflue provenienti da 351 città in 111 paesi diversi e ha scoperto che la resistenza antimicrobica batterica latente è diffusa in tutti i continenti del mondo. La ricerca è stata coordinata dal DTU National Food Institute in Danimarca. I geni della resistenza antimicrobica esaminati non rappresentano attualmente un rischio importante, ma alcuni di essi potrebbero rappresentare un rischio importante in futuro, secondo i ricercatori, che sulla base dello studio raccomandano un maggiore monitoraggio della resistenza antimicrobica nelle acque reflue. La ricerca è stata pubblicata sulla rinomata rivista Nature Communications (inserire link:

“La ricerca mostra che abbiamo un serbatoio latente di resistenza antimicrobica che è molto più diffuso in tutto il mondo di quanto ci aspettassimo”, afferma la ricercatrice Hannah-Marie Martiny, che è la prima autrice dello studio insieme al professore associato Patrick Munk del DTU National Food Institute.

I ricercatori hanno confrontato la distribuzione geografica dei geni di resistenza agli antibiotici latenti e già attivi (di seguito denominati acquisiti) e hanno scoperto una distribuzione geografica molto più ampia dei geni di resistenza latente rispetto a quelli acquisiti.

Per contenere la futura resistenza antimicrobica, riteniamo che il monitoraggio di routine della resistenza antimicrobica nelle acque reflue dovrebbe includere geni di resistenza latenti oltre ai geni di resistenza già acquisiti per affrontare i problemi di domani."

Patrick Munk, professore associato, DTU National Food Institute

Coerentemente con la ricerca precedente, lo studio mostra che i geni della resistenza acquisita sono presenti in maggiore abbondanza nell’Africa sub-sahariana, nell’Asia meridionale e nelle regioni del Medio Oriente e del Nord Africa (MENA) rispetto ad altre parti del mondo.

La speranza di riuscire a contenere una pandemia

È naturale che i batteri abbiano geni che li rendono resistenti agli antibiotici. Tali geni si trovano ovunque, ad esempio nel suolo, nell'acqua e nell'uomo. Tuttavia, l’uso di antibiotici e altre pressioni ambientali (vedere la sezione “Le pressioni ambientali determinano la resistenza antimicrobica” di seguito) hanno guidato la diffusione della resistenza a tal punto che l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha designato la resistenza antimicrobica (AMR) come una pandemia (inserire collegamento:

Quando i ricercatori di tutto il mondo studiano la portata e la diffusione del problema, in genere si concentrano sui geni di resistenza che sono già in grado di passare da un ospite batterico all’altro. I geni acquisiti per la resistenza agli antibiotici rappresentano una vera sfida perché rendono difficile o impossibile trattare gli esseri umani e gli animali con antibiotici.

Una sorveglianza estesa fornirebbe la speranza che i ricercatori possano determinare dove e come si manifesta e si diffonde la resistenza antimicrobica e che possono mappare l’ecologia dei geni.

"Tracciando i geni della resistenza antimicrobica sia acquisiti che latenti, possiamo ottenere una panoramica completa di come si evolvono, cambiano ospite e si diffondono nel nostro ambiente, intraprendendo così un'azione più mirata contro la resistenza antimicrobica (AMR). Le acque reflue sono un modo pratico ed etico per monitorare la resistenza antimicrobica poiché accumulano rifiuti provenienti da esseri umani, animali e dall'ambiente circostante", afferma Hannah-Marie Martiny

Lo studio mostra anche che nel mondo sono presenti più geni di resistenza latente rispetto ai geni di resistenza acquisita. Solo nell’Africa sub-sahariana si registra lo stesso numero.

"In generale, non penso che dobbiamo preoccuparci troppo della maggior parte dei geni latenti di resistenza antimicrobica, ma penso che alcuni di essi causeranno problemi ad un certo punto, e vorremmo sapere quali. Perché con questa conoscenza possiamo forse prevedere quali batteri potranno essere fermati da quali farmaci in futuro," dice Hannah-Marie Martiny; Un'opinione condivisa anche da Patrick Munk.

"Man mano che vengono sviluppati nuovi antibiotici - un processo che richiede molti anni - i batteri potrebbero aver già inventato nuove 'forbici' in grado di distruggerli. Se riusciamo a studiare entrambi i tipi di geni nel tempo, potremmo essere in grado di capire quali dei geni latenti diventano geni di resistenza problematici, come si presentano e come si diffondono nella regione e nei batteri, e in questo modo ridurre il peso della resistenza antimicrobica", afferma Patrick Munk.

Resistenza agli antibiotici latente mappata utilizzando la metagenomica funzionale

Esistono diversi modi per verificare se i geni conferiscono resistenza agli antibiotici, sia attraverso previsioni basate sull’intelligenza artificiale che esperimenti di laboratorio. Tuttavia, le previsioni computerizzate comportano una certa dose di incertezza, che può anche distorcere l’interpretazione dei risultati.

I geni di resistenza latente vengono identificati estraendo il DNA da un campione e quindi testando frammenti di DNA casuali per determinare se possono conferire resistenza antimicrobica. Il metodo si chiama metagenomica funzionale e prevede l’inserimento di frammenti di DNA in un batterio innocuo. I batteri sopravvissuti devono aver ricevuto un pezzo di DNA che fornisce resistenza. Ciò non significa necessariamente che il frammento di DNA possa muoversi naturalmente tra i batteri nell’ambiente.

La differenza tra i geni della resistenza latente e quelli della resistenza acquisita è precisamente che è noto che i geni della resistenza acquisita sono in grado di passare a nuovi ospiti batterici, mentre i geni della resistenza latente possono passare a nuovi ospiti batterici in laboratorio. Tuttavia, i ricercatori non sanno ancora se alla fine saranno in grado di farlo nell’ambiente.

"La nostra preoccupazione è che alcuni geni di resistenza latente diventino geni di resistenza acquisiti e siano quindi in grado di passare a diversi ospiti batterici nell'ambiente. Soprattutto perché la ricerca mostra anche che sono presenti in gran numero in così tanti luoghi in tutto il mondo. Ecco perché vorremmo includerli nella sorveglianza", dice Patrick Munk.

I ricercatori non sanno ancora in quale misura i geni di resistenza latente si trasformino in geni di resistenza acquisita problematici. Il monitoraggio completo dei geni di resistenza sia latenti che acquisiti aiuterà a rispondere a questa domanda.

Può impedire il trattamento delle malattie infettive

Il modo classico in cui la società viene a conoscenza dei geni di resistenza acquisita è attraverso le malattie infettive che non possono essere curate con gli antibiotici a causa della resistenza. Presso il DTU National Food Institute esiste un’ampia raccolta di geni di resistenza (inserire collegamento:) che viene utilizzata da medici e ricercatori di tutto il mondo quando devono determinare se un batterio è resistente agli antimicrobici. Nel presente studio, la presenza di tutti i diversi geni di resistenza nei campioni di acque reflue è stata quantificata per determinarne la distribuzione geografica ed ecologica.

L’inquinamento ambientale determina la resistenza antimicrobica

L’ambiente funge da arbitro in una costante corsa all’eliminazione dei batteri resistenti. Quando sono presenti gli antibiotici, i batteri sensibili muoiono per primi. I pochi batteri che inizialmente portano un gene di resistenza sopravvivono e si moltiplicano. I seguenti fattori ambientali, ad esempio, influenzano quali batteri muoiono e quali sopravvivono:

• Rückstände von Antibiotika in der Umwelt (aus Krankenhäusern, der Landwirtschaft, Abwasser) hemmen oder töten anfällige Bakterien und verschaffen resistenten Bakterien einen Vorteil, da sie sich leichter verbreiten können.
• Desinfektionsmittel und Biozide können bei wiederholter oder längerer Einwirkung Bakterien selektieren, die diese Mittel vertragen. Diese Bakterien tragen oft auch Gene, die eine antimikrobielle Resistenz verleihen.

Fonti: