I batteri non solo sviluppano resistenza agli antibiotici, possono anche prenderlo dai loro rivali. In una recente pubblicazione in Rapporti sulle celle , ricercatori del Biozentrum dell'Università di Basilea hanno dimostrato che alcuni batteri iniettano un cocktail tossico nei loro concorrenti provocando la lisi cellulare e la morte. Quindi, integrando il materiale genetico rilasciato, che possono anche trasportare geni di resistenza ai farmaci, la cellula predatrice può acquisire resistenza agli antibiotici.

L'uso frequente e talvolta incauto degli antibiotici porta a una diffusione sempre più rapida delle resistenze. Gli ospedali sono un punto particolarmente caldo per questo. I pazienti non solo introducono un'ampia varietà di agenti patogeni, che possono già essere resistenti ma anche, a causa dell'uso di antibiotici per combattere le infezioni, gli ospedali possono essere un luogo in cui la resistenza antimicrobica può svilupparsi ed essere trasferita da patogeno a patogeno. Uno di questi tipici germi ospedalieri è il batterio Acinetobacter baumannii. È anche noto come "bug Iraq" perché i batteri multiresistenti di questa specie hanno causato gravi infezioni delle ferite nei soldati americani durante la guerra in Iraq.

Batteri multiresistenti a causa dello scambio genico

L'emergere e la diffusione della multiresistenza ai farmaci potrebbero essere attribuiti, tra l'altro, alle abilità speciali di alcuni batteri:in primo luogo, combattono i loro concorrenti iniettando loro un cocktail di proteine ​​tossiche, cosiddetti effettori, utilizzando il sistema di secrezione di tipo VI (T6SS), una siringa di veleno. E in secondo luogo, sono in grado di assorbire e riutilizzare il materiale genetico rilasciato. Nell'organismo modello Acinetobacter baylyi, un parente stretto dell'insetto iracheno, Il team del Prof. Marek Basler al Biozentrum dell'Università di Basilea, ha ora identificato cinque effettori che agiscono in modo diverso. "Alcune di queste proteine ​​tossiche uccidono la competizione batterica in modo molto efficace, ma non distruggere le cellule, " spiega Basler. "Altri danneggiano gravemente l'involucro cellulare, che porta alla lisi del batterio attaccato e quindi al rilascio del suo materiale genetico".

I batteri predatori assorbono i frammenti di DNA rilasciati. Se questi frammenti portano determinati geni di resistenza ai farmaci, la resistenza specifica può essere conferita al nuovo proprietario. Di conseguenza, l'antibiotico non è più efficace e il batterio può riprodursi in gran parte indisturbato.

Gli agenti patogeni con tali capacità sono un grosso problema negli ospedali, poiché attraverso il contatto con altri batteri resistenti possono accumulare resistenza a molti antibiotici, i batteri diventano multiresistenti. Nel peggiore dei casi, i trattamenti antibiotici non sono più efficaci, quindi le infezioni nosocomiali con patogeni multiresistenti diventano una minaccia mortale per i pazienti.

Proteine ​​tossiche e antitossine

"Il T6SS, così come un insieme di diversi effettori, può essere trovato anche in altri agenti patogeni come quelli che causano la polmonite o il colera, " dice Basler. È interessante notare che non tutti gli effettori sono sufficienti per uccidere la cellula bersaglio, poiché molti batteri hanno sviluppato o acquisito antitossine, le cosiddette proteine ​​immunitarie. "Siamo stati anche in grado di identificare le corrispondenti proteine ​​immunitarie dei cinque effettori tossici nelle cellule predatrici. Per i batteri ha assolutamente senso produrre non solo una singola tossina, ma un cocktail di varie tossine con effetti diversi, " dice Basler. "Ciò aumenta la probabilità che i rivali possano essere eliminati con successo e in alcuni casi anche lisati per liberare il loro DNA".

Conquista di nuove nicchie ambientali

Gli antibiotici e la resistenza antimicrobica esistono da molto tempo. Si sono sviluppati attraverso la coesistenza di microrganismi e hanno permesso ai batteri di difendersi dai nemici o di eliminare i concorrenti. Questo è uno dei modi in cui i batteri possono conquistare e colonizzare nuove nicchie ambientali. Con l'uso di antibiotici in medicina, però, la capacità naturale di sviluppare resistenza è diventata un problema. Ciò pone i ricercatori di fronte alla sfida di sviluppare continuamente nuovi antibiotici e rallentare la diffusione della resistenza ai farmaci.