La saliva degli orsi ci salverà dalla resistenza agli antibiotici?

Nelle fauci dell’orso bruno siberiano c’è un bacillo che uccide un batterio che gli antibiotici non sono in grado di trattare

[9 ottobre 2018]

Secondo lo studio ““Ultrahigh-throughput functional profiling of microbiota communities” pubblicato recentemente su PNAS da un team di ricercatori  russi e statunitensi, la saliva di una sottospecie di orso bruno siberiano (Ursus arctos collaris) può uccidere i batteri di Staphylococcus aureus, un ceppo che sta rapidamente diventando resistente a tutti gli attuali antibiotici.

Gli scienziati del Laboratorio di biocatalisi dell’Accademia delle scienze russa dicono di aver «sviluppato una nuova tecnologia a ultra-throughput basata sulla microfluidica per la “profilazione funzionale profonda” delle comunità microbiche» e l’hanno utilizzata per cercare batteri che producono nuovi antibiotici nel microbioma della cavità orale dell’orso siberiano. Questa metodologia ha permesso loro non solo di trovare l’antibiotico amicumacina, chiarendo i meccanismi della sua biosintesi e auto-resistenza, ma anche di indagare lo spettro della sua attività a livello di varie comunità batteriche.

ZME Science spiega che «L’areale dell’orso bruno siberiano comprende la Mongolia, la Siberia e alcune aree della Cina settentrionale. Mentre sono generalmente vegetariani, gli orsi si cibano anche di caribù, alci e pesci« e il team di ricercatori evidenzia che «Questo ampio menu ha un profondo impatto sul microbioma delle sottospecie, compresa la sorprendente capacità disinfettante.

La scoperta fa parte di una ricerca più vasta che punta a studiare i microbiomi di diverse specie di animali selvatici e che ha l’obiettivo di trovare sostanze chimiche presenti in natura che possano uccidere i batteri che infettano anche gli esseri umani, in particolare i ceppi che stanno diventando o sono diventati resistenti ai trattamenti antibiotici .

Il team ha catturato diversi esemplari della sottospecie dell’orso nella taiga – che vive nei boschi della Siberia – e ha raccolto i tamponi di saliva per analizzarli. Uno dei batteri che nuotava nella saliva degli orsi  è il  Bacillus pumilus , un ceppo che secerne un composto antibiotico noto come amicumacina A. Il team di ricercatori crede che gli orsi assumano questo batterio mangiando alcune specie vegetali.

Dopo aver trovato  B.pumilus  nei campioni di saliva, il team ha cercato di vedere come interagisce con altri batteri resistenti agli antibiotici come S.aureus che nell’uomo è associato alle infezioni della pelle. È così che hanno scoperto che il ceppo può trattare efficacemente lo stafilococco.

Gli scienziati russi sono convinti che «I risultati pubblicati su PNAS troveranno numerose applicazioni nel campo della scoperta di antibiotici e aiuteranno a risolvere il problema della resistenza agli antibiotici». Le tecnologie di profilazione funzionale del microbiota, sviluppate dagli scienziati russi, «Consentono non solo di trovare nuovi antibiotici, ma anche di determinare la sensibilità di vari comunità batteriche alla loro azione»

Durante la spedizione scientifica in Siberia, gli autori dello studio hanno studiato la comunità microbica esotica presente nella cavità orale dell’orso bruno siberiano e spiegano che «L’applicazione di tecnologie innovative di screening ad altissima velocità e di metodi di biologia sintetica, sviluppata dal team, hanno permesso di trovare una rara popolazione di microrganismi altamente attivi di Bacillus pumilus , che uccide il comune agente patogeno umano Staphylococcus aureus. L’analisi successiva dei batteri selezionati ha rivelato un nuovo cluster di geni biosintetici dell’antibiotico amicoumacin, nonché un meccanismo precedentemente sconosciuto della sua attivazione e inattivazione.

L’applicazione delle tecnologie microfluidiche ha permesso al team russo-statunitense di di sviluppare una nuova metodologia per la valutazione dell’influenza dei farmaci sulla comunità batterica nel suo insieme, che ha sua volta ha permesso di determinare l’efficacia dell’azione antibiotica su varie specie che rappresentano la biodiversità naturale delle comunità batteriche.

«Questi risultati  – dicono al Laboratorio di biocatalisi russo –  non solo attirano un  grande interesse nel campo della scoperta di farmaci, ma forniscono anche un nuovo potente strumento per la soluzione del problema della resistenza agli antibiotici. Questa tecnologia approfondisce la comprensione degli effetti dell’esposizione ai farmaci sulle comunità batteriche,  il che, a sua volta, è di fondamentale importanza per la valutazione dell’efficacia e della sicurezza dei farmaci».