La siccità potrebbe accelerare la resistenza agli antibiotici secondo uno studio

La resistenza agli antibiotici, una delle principali minacce per la salute globale che causa milioni di decessi ogni anno, viene solitamente attribuita all’abuso di farmaci sia negli ospedali che nell’industria alimentare. Tuttavia, un recente studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature Microbiology suggerisce che anche i processi geologici naturali potrebbero contribuire ad accelerare lo sviluppo di nuove resistenze.

I microrganismi presenti nel suolo producono infatti antibiotici come arma chimica per competere tra loro. Quando il terreno si asciuga, queste sostanze naturali diventano più concentrate perché c’è meno acqua a diluirle. Questo aumento di concentrazione, simile a un innalzamento del dosaggio terapeutico, crea un ambiente più ostile in cui muoiono i microbi sensibili mentre sopravvivono quelli con la capacità di resistere. Questo fenomeno rappresenta un motore evolutivo che favorisce la comparsa di nuovi e più efficaci geni di resistenza.

“Se hai più antibiotici nel tuo ambiente, solo gli organismi che riescono a sopportarlo…possono resistergli.”

Lo studio: come la siccità favorisce la resistenza

Per verificare se questo meccanismo stia avendo effetti genetici reali, Xiaoyu Shan, ecologa microbica e ricercatrice post-dottorato presso il California Institute of Technology (Caltech), insieme al suo team, ha analizzato campioni di terreno in condizioni controllate mentre passavano da uno stato umido a uno arido. I risultati hanno mostrato che, con l’asciugarsi del suolo, i geni legati sia alla produzione che alla resistenza agli antibiotici sono aumentati in modo significativo. Questo suggerisce che la siccità porta a un rapido inasprimento della lotta sotterranea per la sopravvivenza.

Gli studiosi non si sono concentrati specificamente sui batteri patogeni, ma hanno cercato esclusivamente i geni di resistenza, che possono essere presenti in una grande varietà di microrganismi, indipendentemente dal fatto che siano patogeni o meno.

“La siccità porta a un innalzamento dei produttori di antibiotici e dei batteri che sono resistenti. È un’idea abbastanza semplice: se hai più antibiotici nel tuo ambiente, solo gli organismi che riescono a sopportarlo…possono resistergli.”

Alternative spiegazioni

Secondo Enrique Monte, microbiologo presso l’Universidad de Salamanca in Spagna, che non ha preso parte allo studio, potrebbero esserci altre spiegazioni per l’aumento osservato dei geni di produzione e resistenza agli antibiotici. Ad esempio, i terreni aridi sono naturalmente più diversi di quelli umidi, il che rende comune trovare un pool genico più ampio nel suolo, ha spiegato Monte.

Inoltre, la semplice presenza di geni di antibiotici potrebbe non tradursi in un effettivo rilascio nell’ambiente, o questo rilascio potrebbe avvenire in dosaggi troppo bassi per causare effetti tangibili.

“Esistono antibiotici volatili che si disperdono nell’aria, quindi non raggiungono mai una concentrazione terapeutica in grado di uccidere altri microrganismi.”

Gli autori dello studio hanno adottato alcune precauzioni per dimostrare che l’aumento dei geni di resistenza agli antibiotici fosse effettivamente una risposta biologica allo stress ambientale. Ad esempio, hanno monitorato anche altri geni che, secondo le aspettative, dovrebbero rimanere stabili o diminuire durante la disidratazione. Come previsto, i geni necessari per la sopravvivenza di base sono rimasti stabili, mentre quelli responsabili del movimento batterico sono diminuiti nel suolo arido, dove la mobilità è fortemente limitata. Anche alcune specie che non erano favorite dalla siccità hanno visto un aumento dei geni legati alla resistenza.

Le critiche: diversità e volatilità degli antibiotici

Enrique Monte ha sottolineato che potrebbero esserci altre spiegazioni per l’aumento osservato dei geni di produzione e resistenza agli antibiotici. Ad esempio, i terreni aridi sono naturalmente più diversi di quelli umidi, il che rende comune trovare un pool genico più ampio nel suolo, ha spiegato Monte.

Inoltre, la semplice presenza di geni di antibiotici potrebbe non tradursi in un effettivo rilascio nell’ambiente, o questo rilascio potrebbe avvenire in dosaggi troppo bassi per causare effetti tangibili.

“Esistono antibiotici volatili che si disperdono nell’aria, quindi non raggiungono mai una concentrazione terapeutica in grado di uccidere altri microrganismi.”

Dianne Newman, professoressa di biologia e geobiologia presso il Caltech e membro del team di ricerca, ha risposto a queste critiche affermando che gli autori dello studio hanno adottato alcune precauzioni per dimostrare che l’aumento dei geni di resistenza agli antibiotici fosse effettivamente una risposta biologica allo stress ambientale.

Come gli autori hanno escluso spiegazioni alternative

Per mostrare che l’aumento dei geni di resistenza agli antibiotici era effettivamente una risposta biologica allo stress ambientale, gli autori dello studio hanno anche monitorato altri geni che, secondo le aspettative, dovrebbero rimanere stabili o diminuire durante la disidratazione. Come previsto, i geni necessari per la sopravvivenza di base sono rimasti stabili, mentre quelli responsabili del movimento batterico sono diminuiti nel suolo arido, dove la mobilità è fortemente limitata. Anche alcune specie che non erano favorite dalla siccità hanno visto un aumento dei geni legati alla resistenza.

“La siccità porta a un innalzamento dei produttori di antibiotici e dei batteri che sono resistenti. È un’idea abbastanza semplice: se hai più antibiotici nel tuo ambiente, solo gli organismi che riescono a sopportarlo…possono resistergli.”

Implicazioni per la salute globale e possibili soluzioni

Questo studio apre nuove prospettive sulla comprensione di come la siccità possa accelerare la comparsa di nuovi geni di resistenza agli antibiotici. Tuttavia, gli autori sottolineano che sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere appieno le implicazioni di questo fenomeno per la salute globale.

Una possibile soluzione potrebbe essere quella di migliorare la gestione delle risorse idriche nei terreni agricoli, riducendo così l’impatto della siccità sulla comparsa di nuove resistenze. Inoltre, gli studiosi suggeriscono che potrebbe essere utile sviluppare nuovi antibiotici in grado di contrastare l’aumento della resistenza osservato durante i periodi di siccità.

Questo fenomeno rappresenta un motore evolutivo che favorisce la comparsa di nuovi e più efficaci geni di resistenza, ma gli autori dello studio sottolineano che è necessario adottare nuove strategie per contrastare questa minaccia crescente per la salute globale.