Uno studio rileva che la caffeina può indebolire l'efficacia di alcuni antibiotici
I ricercatori scoprono che le sostanze che i batteri possono trovare nel loro ambiente naturale attivano i loro sistemi di allarme
Gli ingredienti della nostra dieta quotidiana - compresa la caffeina - possono influenzare la resistenza dei batteri agli antibiotici. Lo ha dimostrato un nuovo studio condotto da un gruppo di ricercatori delle Università di Tubinga e Würzburg, guidati dalla professoressa Ana Rita Brochado. Hanno scoperto che batteri come l'Escherichia coli (E. coli) orchestrano complesse cascate regolatorie per reagire agli stimoli chimici provenienti dal loro ambiente diretto, che possono influenzare l'efficacia dei farmaci antimicrobici.

La scienziata Ana Rita Brochado (a destra) e la sua collega di laboratorio Laura Sniegula guardano i dati del robot di pipettaggio. Con questo strumento di laboratorio il team ha studiato l'effetto di 94 sostanze diverse.
Leon Kokkoliadis, Universität Tübingen
In uno screening sistematico, il team di Brochado ha studiato come 94 diverse sostanze - tra cui antibiotici, farmaci da prescrizione e ingredienti alimentari - influenzino l'espressione di regolatori genici chiave e proteine di trasporto del batterio E. coli, un potenziale patogeno. Le proteine di trasporto funzionano come pori e pompe nell'involucro batterico e controllano quali sostanze entrano o escono dalla cellula. Un equilibrio finemente regolato di questi meccanismi è fondamentale per la sopravvivenza dei batteri.
I ricercatori descrivono il fenomeno come una "interazione antagonista
"I nostri dati dimostrano che diverse sostanze possono influenzare in modo sottile ma sistematico la regolazione genica nei batteri", afferma il dottorando Christoph Binsfeld, primo autore dello studio. I risultati suggeriscono che anche le sostanze di uso quotidiano senza un effetto antimicrobico diretto - ad esempio le bevande contenenti caffeina - possono avere un impatto su alcuni regolatori genici che controllano le proteine di trasporto, modificando così ciò che entra ed esce dal batterio. "La caffeina innesca una cascata di eventi che inizia con il regolatore genico Rob e culmina nella modifica di diverse proteine di trasporto nell'E. coli, che a sua volta porta a una riduzione dell'assorbimento di antibiotici come la ciprofloxacina", spiega Ana Rita Brochado. Ciò fa sì che la caffeina indebolisca l'effetto di questo antibiotico". I ricercatori descrivono questo fenomeno come una "interazione antagonista".
Questo effetto di indebolimento di alcuni antibiotici non è stato rilevato nella Salmonella enterica, un patogeno strettamente correlato all'E. coli. Ciò dimostra che anche in specie batteriche simili, gli stessi stimoli ambientali possono portare a reazioni diverse, forse a causa di differenze nelle vie di trasporto o nel loro contributo all'assorbimento degli antibiotici. La presidente Prof. Dr. Dr. h.c. (Dōshisha) Karla Pollmann sottolinea che: "Questa ricerca fondamentale sugli effetti delle sostanze consumate quotidianamente sottolinea il ruolo vitale della scienza nella comprensione e nella risoluzione dei problemi del mondo reale".
Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica PLOS Biology, fornisce un importante contributo alla comprensione della cosiddetta resistenza agli antibiotici "di basso livello", che non è dovuta ai classici geni di resistenza, ma alla regolazione e all'adattamento ambientale. Ciò potrebbe avere implicazioni per i futuri approcci terapeutici, tra cui l'assunzione durante il trattamento e in quale quantità, e se un altro farmaco o ingrediente alimentare debba essere preso in maggiore considerazione.
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