La tecnica può essere utilizzata per studiare il profilo di resistenza del pneumococco anche in assenza dei ceppi isolati (pneumococchi osservati al microscopio). Credito:Ivana Campos
Uno studio pubblicato sulla rivista PLOS ONE potrebbe un giorno aiutare gli operatori sanitari a determinare se i batteri della specie Streptococcus pneumoniae, che causano la meningite, un'infiammazione delle membrane che avvolgono il cervello e il midollo spinale, sono resistenti agli antibiotici.
Questo tipo di analisi non è un compito facile quando si utilizza il metodo convenzionale. I batteri devono essere isolati dal campione di un paziente e analizzati mentre sono ancora vivi, il che è difficile perché i microrganismi sono sensibili e di solito non sopravvivono al viaggio verso il laboratorio.
Un nuovo metodo altamente fattibile è stato sviluppato in Brasile dai ricercatori della filiale di Santo André dell'Istituto Adolfo Lutz (IAL), il laboratorio centrale di sorveglianza epidemiologica dello stato di San Paolo. Tra il 2014 e il 2020, hanno analizzato 873 campioni di liquido cerebrospinale di pazienti con sospetta meningite streptococcica presso cliniche di sei città dello stato:Diadema, Mauá, Santo André, São Bernardo do Campo, São Caetano do Sul e Ribeirão Pires. Il liquido cerebrospinale è prodotto dal tessuto che riveste i ventricoli del cervello. Scorre dentro e intorno al cervello e al midollo spinale per proteggerli dalle lesioni e fornire nutrienti.
Come parte della routine del laboratorio, gli scienziati hanno analizzato i campioni utilizzando la PCR in tempo reale, il gold standard per la diagnosi di malattie infettive, incluso il COVID-19. La tecnica amplifica un gene specifico o una sequenza genica dal microrganismo bersaglio, se presente nel campione, in modo che possa essere identificato più facilmente. In questo caso, S. pneumoniae (pneumococcus) è stato rilevato in 149 campioni.
Hanno quindi rianalizzato i campioni risultati positivi al pneumococco per rilevare i tre geni associati alla resistenza agli antibiotici, sempre utilizzando la PCR in tempo reale ma questa volta con SYBR Green, un colorante che si lega al DNA ed emette un segnale fluorescente che viene catturato dall'attrezzatura.
Per scoprire a quali classi di antibiotici resistevano i batteri - penicillina, lincosamidi o macrolidi - hanno utilizzato la tecnica della curva di dissociazione. "Questa tecnica comporta l'aumento della temperatura dei campioni di grado per grado, separando il colorante dal DNA mentre i filamenti gemelli nella doppia elica che formano il materiale genetico amplificato nella macchina PCR si svolgono gradualmente. Abbiamo misurato la temperatura di fusione [Tm], cioè quando metà della struttura è ancora intrecciata e il resto si è separato. Questa temperatura varia a seconda del gene amplificato, quindi può essere utilizzata per identificare il gene che è stato amplificato e quindi l'antibiotico a cui i batteri sono resistenti", ha affermato Ivana Campos, ricercatrice principale dello studio.
Dopo aver condotto tutte queste procedure, i ricercatori hanno confrontato i risultati con quelli ottenuti con il metodo convenzionale utilizzato per analizzare la resistenza agli antibiotici, in cui i batteri vivi vengono osservati a contatto con ciascun farmaco per vedere se sono in grado di proliferare. This conventional test was performed on 25 samples, which were the only ones that contained viable pneumococci for the procedure. The results were similar, confirming the novel technique's potential.
"We found that 51% of the samples analyzed, which IAL received between 2014 and 2020, were sensitive to antibiotics. That's positive, meaning these patients must have had a good prognosis. On the other hand, 17% were resistant to various drugs, which is very dangerous because in these cases it's more difficult to treat the disease and other classes of antibiotic have to be tried," Campos said.
Moreover, S. pneumoniae is capable of changing its genetic makeup as it reproduces, so that new copies have the genes associated with drug resistance. "We, therefore, concluded that the test we developed can be used to study the resistance profile of pneumococcus even in the absence of the isolated strains, as evidenced for our region," she said. + Esplora ulteriormente
