"cellule dormienti", che può sopravvivere a dosi di antibiotici e giacere a riposo in uno stato dormiente, può contenere una chiave per comprendere la resistenza agli antibiotici, la ricerca ha trovato.

Dott. Stefano Pagliara, un biofisico presso l'Università di Exeter, ha sviluppato un nuovo modo per identificare le cellule suscettibili di sopravvivere agli antibiotici, anche prima del trattamento farmacologico.

La ricerca, pubblicato sulla rivista Biologia BMC , pone le basi per comprendere le proprietà speciali dei batteri che possono sopravvivere al trattamento con antibiotici, in modo che possano essere sviluppati nuovi modi per bersagliarli.

La resistenza agli antibiotici è una delle sfide più urgenti per la salute pubblica e minaccia la capacità di combattere efficacemente le malattie infettive, tra cui polmonite e tubercolosi.

Dopo aver somministrato ai batteri l'ampicillina, il team dell'Università di Exeter ha scoperto che la stragrande maggioranza dell'1,3% delle cellule sopravvissute era viva ma non in crescita.

Il dottor Pagliara le ha soprannominate "cellule dormienti" perché sembrano dormienti e assomigliano alle cellule che sono state uccise dagli antibiotici, ma sono potenzialmente pericolosi con la capacità di "svegliarsi" e reinfettare esseri umani o animali.

Il team di ricerca dell'Università di Exeter ha scoperto che i due tipi di cellule che sopravvivono agli antibiotici, "cellule dormienti" e cellule persistenti, hanno caratteristiche simili suggerendo che le due popolazioni di cellule sono collegate. La loro fluorescenza unica significava che potevano essere individuati entrambi anche prima di ricevere la somministrazione di antibiotici.

Ma poiché le "cellule dormienti" non crescono, i metodi di rilevamento standard non possono differenziarli dalle cellule morte, dando la falsa impressione che molte meno cellule siano sopravvissute a un ciclo di antibiotici.

Il team dell'Università di Exeter, tra cui la dottoressa Rosie Bamford e Ashley Smith, hanno utilizzato un dispositivo miniaturizzato che ha permesso loro di isolare e studiare singoli batteri nel tempo. Questo dispositivo potrebbe essere utilizzato per studiare eventuali batteri che rappresentano una minaccia per la salute umana o animale.

Usando la fluorescenza per illuminare le singole cellule, hanno identificato le "cellule dormienti" vitali ma dormienti, che sembrava come se fossero morti o morenti dopo essere stati trattati con antibiotici. L'altro tipo di cellule sopravvissute note come cellule persistenti - che rappresentavano meno di un terzo delle cellule sopravvissute - ha iniziato a ricrescere dopo la fine del ciclo di antibiotici.

Le cellule che sopravvivono al trattamento con antibiotici possono eventualmente dividersi, portando a una ricaduta dell'infezione aumentando il rischio di sviluppo di resistenza agli antibiotici.

Dottor Pagliara, un docente senior presso il Living Systems Institute presso l'Università di Exeter, disse:

"La resistenza agli antibiotici è una delle gravi sfide per la salute della nostra epoca. Le cellule che abbiamo identificato sfuggono al trattamento antibiotico e rappresentano una seria minaccia per la salute umana. Infatti, a differenza delle cellule persistenti che riprendono rapidamente la crescita dopo la fine del ciclo antibiotico, le "cellule dormienti" non crescono per periodi di tempo prolungati, ed eludere il rilevamento utilizzando i metodi tradizionali."

"La nostra ricerca dovrebbe facilitare lo sviluppo di biomarcatori per isolare queste cellule e aprire nuovi modi per mappare la composizione biochimica dei batteri che possono sfuggire agli antibiotici, così possiamo trovare il modo di prenderli di mira in modo efficace".

Il dottor Pagliara sta pianificando un programma per identificare e isolare le singole "cellule dormienti" per un'analisi approfondita con il sequenziamento di nuova generazione per vedere come esprimono i geni in modo diverso da quelli che non sono resistenti agli antibiotici.