La resistenza agli antibiotici si diffonde nell'aria Respiriamo, avvertiamo gli scienziati

La fitta nebbia che sovrasta il Golden Gate di San Francisco è sinonimo di Bay Area. Ma più che un emblema per la città costiera, la nebbia potrebbe anche rappresentare un'enorme autostrada per i geni che creano "super insetti" pericolosi e resistenti agli antibiotici, avvertono gli scienziati in uno studio pubblicato su Scienza ambientale e tecnologia. L'aumento dei super-batteri attraverso la sovraprescrizione e l'abuso di antibiotici è abbastanza difficile da controllare così com'è, ma ora sembra che possano emergere dal nulla.

La diffusione allarmante di infezioni da super gonorrea e Staphylococcus aureus mostra quanto sia diventato pessimo il problema dei batteri resistenti agli antibiotici. A gennaio, l'Organizzazione Mondiale della Sanità ha rilevato che 500.000 persone in 22 paesi avevano infezioni resistenti agli antibiotici che erano quasi intrattabili. La ragione per cui questi superbatteri sono così pericolosi è perché trasportano alcuni geni di resistenza agli antibiotici (ARG) che li proteggono dalla maggior parte dei farmaci.

Di solito, gli ARG si diffondono quando un superbugo fortunato sopravvive dopo che un dosaggio di antibiotici uccide la maggior parte dei suoi compagni, permettendo a quel superbug di moltiplicarsi, creando la propria colonia di minion che condividono il suo materiale genetico superiore. Ma la squadra dietro il nuovo studio ha scoperto che in questi ARG possono diffondersi in un modo diverso: possono diventare aerotrasportato, viaggiando da batteri a batteri in tutto il mondo, creando nuove forme di superbatteri.

"Gli ARG possono viaggiare attraverso l'aria verso regioni remote o altri luoghi in cui gli antibiotici, d'altra parte, sono meno utilizzati", ha scritto l'autore dello studio Maosheng Yao Ph.D. del College of Environmental Sciences and Engineering della Peking University Inverso. "I batteri comuni potrebbero diventare resistenti agli antibiotici quando si prendono questi ARG."

Gli ARG aerodispersi rendono Yao e il suo team nervosi perché rappresentano il secondo metodo di accumulo dei geni, più difficile da gestire dei batteri. A differenza degli animali che devono aspettare di dare alla luce la possibilità di passare il loro materiale genetico alla generazione successiva, i batteri possono iniettarsi l'un l'altro con materiale genetico, compresi gli ARG. Gli effetti sono permanenti perché i geni vengono codificati nel DNA dei batteri riceventi.

Questo processo, chiamato trasferimento orizzontale, è ciò che rende la resistenza aerea una tale minaccia. Le correnti d'aria che circolano negli ambienti urbani fanno girare milioni di persone ogni giorno, aumentando enormemente la possibilità che un tipico batterio resistente possa incontrare uno resistente agli antibiotici.

ARG Globetrotting

L'osservazione stonata sollevò due domande per Yao. Quali città in tutto il mondo sono gli hotspot del turismo ARG e in che modo si mettono in primo piano nell'aria?

Per indagare su questo, il team ha campionato il livello di batteri presenti nell'aria da 19 città, tra cui San Francisco, Pechino e Parigi, utilizzando un metodo particolarmente ingegnoso. Hanno selezionato casualmente vetture da ciascuna città e prelevato campioni di particelle che si erano accumulate all'interno dei filtri CA, che hanno dimostrato di rappresentare fedelmente le particelle negli inquinanti esterni. Raschiando da soli i filtri, il team ha avuto un sacco di campioni da schermare per i loro ARG.

Il loro screening ha rivelato 30 diversi tipi di ARG che rendono i batteri resistenti a sette tipi di antibiotici.

Pechino, Cina e Brisbane, l'Australia sono in cima alla lista come le città con più diversità di ARG nell'aria, ma i tipi di ARG nell'aria variavano notevolmente da città a città. Ad esempio, l'aria di Melbourne conteneva alti livelli di geni trasportati dall'aria che conferivano resistenza a farmaci come la penicillina e bassi livelli di geni che conferivano resistenza alla ciproflaxina, un antibiotico usato per il trattamento del tifo.

A parte questa analisi, una città è in cima alla lista con le più alte concentrazioni di ARG nella loro aria: San Francisco. Sebbene la città avesse meno inquinamento atmosferico complessivo rispetto a città densamente popolate come Pechino, Yao fu sorpreso di scoprire che la Bay Area aveva ARG più aerei di Parigi, Pechino e Singapore e più di 100 volte più ARG rispetto alla relativamente piccola città di Bandung, in Indonesia.

"Per alcune città con una buona qualità dell'aria, abbiamo rilevato una maggiore abbondanza di ARG, inclusi persino gli ARG che sono fatti su misura per resistere agli antibiotici più potenti", spiega Yao.

Da dove vengono?

Yao suggerisce che questi geni abbiano origine in luoghi come gli impianti di trattamento delle acque reflue, gli ospedali o le operazioni di alimentazione degli animali. Le acque reflue, in particolare, vengono spesso trattate con antibiotici che, se non riescono a uccidere tutti i batteri, potrebbero portare i sopravvissuti a sviluppare una serie di geni di resistenza. Ricerche precedenti hanno anche dimostrato che le acque reflue potrebbero essere aerosolizzate, il che significa che le particelle presenti nell'acqua possono disperdersi nell'aria.

Qualunque sia la causa della diffusione della resistenza agli antibiotici, è il momento di raddoppiare il contenimento, ha scritto ricercatori dell'Università di Exeter Medical School in un settore finanziato dall'industria mBio studiare martedì. "Finora un grande sforzo di ricerca per affrontare questo problema è stato intorno agli ospedali e alla riduzione della prescrizione clinica, ma ora sappiamo che l'ambiente è destinato a contribuire a come la resistenza agli antibiotici può evolversi e diffondersi", ha detto l'autore principale William Gaze, Dottorato "Abbiamo tutti bisogno di pensare in modo più olistico alla gestione ambientale dei rifiuti, compreso il modo in cui trattiamo le nostre acque reflue".

Anche se i geni di quei batteri che vivono nelle acque reflue non diventeranno i globetrotters aerotrasportati che galleggiano nelle città di tutto il mondo, essere migliori nel tenere i nostri liquami sotto controllo, suggerisce Yao, potrebbe essere un buon punto di partenza. Nel frattempo, fai un favore ai cittadini di San Francisco e smetti di sciacquare gli antibiotici nel water.