C’è un legame tra resistenza agli antibiotici e inquinamento da metalli pesanti

L’analisi genomica rivela che i batteri resistenti ai metalli pesanti resistono anche agli antibiotici

[14 Agosto 2020]

La resistenza agli antibiotici è un crescente problema per la salute, ma il nuovo  studio “Co‐occurrence of antibiotic, biocide, and heavy metal resistance genes in bacteria from metal and radionuclide contaminated soils at the Savannah River Site”, pubblicato recentemente su Microbial Biotechnology  da un team di ricercatori statunitensi, suggerisce che non sia causata solo dall’uso eccessivo di antibiotici ma anche dall’inquinamento.

Grazie all’analisi genomica, gli scienziati guidati dall’università della Georgia hanno scoperto «una forte correlazione tra la resistenza agli antibiotici e la contaminazione da metalli pesanti» in un ambiente particolare: i suoli contaminati da metalli pesanti nel sito del fiume Savannah, appartenente al Dipartimento dell’energia degli Stati Uniti, vicino ad Aiken, nella South Carolina del Sud.

Il principale autore dello studio, Jesse C. Thomas IV, del College of Public Health e del Savannah River Ecology Laboratory  dell’università della Georgia, spiega che «I terreni con metalli pesanti avevano un livello più elevato di specifici ospiti batterici che erano accompagnati da geni resistenti agli antibiotici». Gli ospiti comprendevano Acidobacteriaoceae, Bradyrhizobium e Streptomyces e i batteri avevano geni resistenti agli antibiotici (ARG) vancomicina, bacitracina e polimixina, tra farmaci usati per trattare le infezioni negli esseri umani.

Secondo Thomas, «I batteri avevano anche un ARG per la multiresistenza, un forte gene di difesa in grado di resistere ai metalli pesanti e agli antibiotici. Quando questi ARG erano presenti nel suolo, erano presenti geni resistenti ai metalli, o MRG, per diversi metalli tra cui arsenico, rame, cadmio e zinco».

Thomas è convinto che «I microrganismi sviluppano nel tempo nuove strategie e contromisure per proteggersi. L’abuso di antibiotici nell’ambiente aggiunge ulteriore pressione selettiva sui microrganismi che accelera la loro capacità di resistere a più classi di antibiotici. Ma gli antibiotici non sono l’unica fonte di pressione selettiva. Molti batteri possiedono geni che lavorano simultaneamente su più composti che sarebbero tossici per la cellula, e questo include i metalli».

Secondo il professor Travis Glenn, che Dirige l’Institute of Bionformatics dell’università della Georgia e che ha seguito Thomas durante lo studio, «Sono necessarie ulteriori ricerche per determinare se i geni resistenti ai metalli rispondono allo stesso modo ai batteri dei geni resistenti agli antibiotici. A differenza degli antibiotici, i metalli pesanti non si degradano nell’ambiente, quindi possono esercitare una pressione sul lungo periodo».

Lo studio ricorda che ricerche precedenti avevano già identificato la resistenza agli antibiotici nei corsi d’acqua contaminati da metalli pesanti che scorrono nello stesso sito, ma in laboratorio.

Thomas  evidenzia che «Quando esponi un campione a un farmaco su una capsula di Petri o con un  dosaggio, quessto rappresenta solo una frazione. Non ti dà un quadro completo. Con l’analisi genomica siamo stati in grado di andare molto oltre».

Per Glenn il isultato più significativo della ricerca è che «Si possono iniziare a caratterizzare le comunità batteriche e specifici geni ARG e MRG nell’ambiente».

Thomas conclude: «E’ chiaro che ci sono diversi agenti patogeni umani che sviluppano resistenza agli antibiotici: l’uso eccessivo non è l’unica causa. Le attività umane come l’agricoltura e la combustione di combustibili fossili svolgono un ruolo. Abbiamo bisogno di una migliore comprensione di come i batteri si evolvono nel tempo. Questo può avere un impatto sulla nostra acqua potabile e sul nostro cibo e, infine, sulla nostra salute».