Per decenni, gli antibiotici hanno rappresentato la prima linea di difesa dell’umanità contro le infezioni batteriche, ma questi farmaci essenziali hanno anche portato alla nascita di “superbatteri” resistenti ai farmaci. Ora, i ricercatori hanno scoperto un antico ceppo di batteri che è riuscito a sviluppare questo superpotere migliaia di anni prima che gli esseri umani inventassero gli antibiotici.
Uno studio pubblicato Martedì nella rivista Frontiers in Microbiology descrive Psicrobatteri SC65A.3, un ceppo batterico scoperto congelato all’interno di strati di ghiaccio di caverne risalenti a 5.000 anni fa in Romania. I check hanno rivelato che SC65A.3 è resistente a ten antibiotici moderni e trasporta più di 100 geni legati alla resistenza nonostante non sia mai stato esposto a questi farmaci.
“Studiare microbi come Psicrobatteri SC65A.3 recuperato da depositi di ghiaccio di caverne millenari rivela come la resistenza agli antibiotici si sia evoluta naturalmente nell’ambiente, molto prima che i moderni antibiotici fossero mai utilizzati”, ha spiegato la coautrice Cristina Purcarea, scienziata senior presso l’Istituto di biologia di Bucarest dell’Accademia rumena. disse in un rilascio.
Scoperto un antico superbatterio
La resistenza agli antibiotici rappresenta una minaccia urgente per la salute pubblica globale. Secondo i dati del CDC, solo negli Stati Uniti ogni anno si verificano più di 2,8 milioni di infezioni resistenti agli antibiotici e più di 35.000 persone muoiono di conseguenza. Rapporto 2019 sulle minacce alla resistenza agli antibiotici.
Questa minaccia è cresciuta di pari passo con l’aumento dell’uso di antibiotici. La resistenza agli antibiotici è un classico esempio di selezione naturale: quando i microbi sono esposti a un farmaco, la maggior parte muore, ma alcuni sopravvivono grazie a tratti genetici protettivi. Quei sopravvissuti trasmettono poi i loro geni di resistenza alla generazione successiva, che li trasmette a quella successiva, dando origine ai superbatteri.
Sebbene l’esposizione agli antibiotici amplifica la prevalenza dei geni di resistenza, non conferisce ai microbi questi tratti protettivi. Questi nascono naturalmente attraverso mutazioni genetiche casuali e la costante pressione a superare in prestazioni altri microrganismi presenti nell’ambiente, molti dei quali producono i propri composti antimicrobici.
L’antico Psicrobatteri Il ceppo SC65A.3 è un perfetto esempio di come questi processi naturali portino alla resistenza agli antibiotici. Purcarea e i suoi colleghi l’hanno trovato all’interno di una carota di ghiaccio di 25 metri estratta dalla grotta di ghiaccio di Scarisoara, nel nord-ovest della Romania. Il nucleo rappresenta 13.000 anni di storia climatica, compresi gli strati di ghiaccio di 5.000 anni che contenevano SC65A.3.
In laboratorio, i ricercatori hanno isolato vari ceppi batterici dal nucleo e hanno sequenziato i loro genomi per determinare quali geni hanno permesso al ceppo di sopravvivere a temperature così basse e quali promuovono la resistenza antimicrobica. Quando hanno testato SC65A.3 contro 28 antibiotici ampiamente utilizzati, hanno scoperto che period resistente a più di un terzo di essi.
“I 10 antibiotici a cui abbiamo riscontrato resistenza sono ampiamente utilizzati nelle terapie orali e iniettabili utilizzate per trattare una serie di gravi infezioni batteriche nella pratica clinica”, tra cui tubercolosi, colite e infezioni del tratto urinario, ha spiegato Purcarea.
Alto rischio, alta ricompensa
Secondo gli autori dello studio, i risultati sottolineano una minaccia per la salute pubblica spesso trascurata associata al cambiamento climatico.
“Se lo scioglimento del ghiaccio rilasciasse questi microbi, questi geni potrebbero diffondersi ai batteri moderni, aggravando la sfida globale della resistenza agli antibiotici”, ha detto Purcarea. Con l’aumento della temperatura globale, aumenta il rischio di rilasciare antichi superbatteri nell’ambiente. Lo studio di questi ceppi batterici, tuttavia, può anche portare alla scoperta di enzimi e composti antimicrobici unici che ispirano nuovi farmaci e altre innovazioni biotecnologiche, ha osservato Purcarea.
Il genoma SC65A.3 contiene 11 geni che potrebbero essere in grado di uccidere o arrestare la crescita di altri batteri, funghi e virus, advert esempio. Contiene inoltre quasi 600 geni con funzioni sconosciute, suggerendo che molti altri nuovi meccanismi biologici potrebbero nascondersi nel DNA di questo superbatterio.
“Questi antichi batteri sono essenziali per la scienza e la medicina”, ha affermato Purcarea, “ma un’attenta manipolazione e misure di sicurezza in laboratorio sono essenziali per mitigare il rischio di diffusione incontrollata”.
