RICERCA ITALIANA     

Problemi emergenti di antibiotico-resistenza e virulenza in batteri patogeni Gram-positivi e Gram-negativi.

Università Politecnica delle Marche

Abstract

Questo programma di ricerca è un progetto interuniversitario che nasce dalla collaborazione di cinque gruppi di ricerca che da più di 20 anni si occupano di resistenze acquisite agli antibiotici e problemi connessi, con molti originali contributi in questo campo di studi. Il programma intende approfondire alcuni temi di particolare attualità riguardo ai meccanismi e alle basi molecolari delle principali caratteristiche di resistenza e di virulenza emergenti in Italia nei patogeni Gram-positivi e Gram-negativi.
È sempre più evidente che i determinanti di resistenza e di virulenza sono spesso associati a elementi genetici mobili o trasferibili quali plasmidi, trasposoni, integroni o fagi. D’altronde, la crescita batterica in forma di biofilm (comunità microbiche associate a una superficie e immerse in una matrice extracellulare) sta diventando un tema essenziale per comprendere come si sviluppano, evolvono e rispondono al trattamento molte infezioni. Gli elementi mobili che portano e disseminano determinanti di resistenza e virulenza e la ridotta sensibilità agli antibiotici delle cellule batteriche nel biofilm saranno tematiche essenziali del programma di ricerca.
Uno dei principali patogeni di cui si occupa il programma è lo Streptococcus pyogenes, oggetto di indagini molecolari e genetiche intese a chiarire i punti critici della sua resistenza ai macrolidi. Si noti che la prevalenza di S. pyogenes eritromicino-resistente in Italia è forse la più alta al mondo >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Pietro Emanuele Varaldo Università Politecnica delle MARCHE

Obiettivo del Programma di Ricerca

Lo scopo complessivo del programma di ricerca è quello di approfondire in modo sostanziale, ricavandone nuove informazioni, diverse problematiche emergenti riguardanti l’antibiotico-resistenza e la virulenza in importanti patogeni Gram-positivi e Gram-negativi. In particolare, il programma di ricerca mira a studiare in che modo questi problemi emergenti si presentano e possono svilupparsi in Italia e a capire in che modo possono evolvere e con quali impatti.
Questo obiettivo generale è la risultante di diversi obiettivi più specifici, patogeno-correlati, ossia incentrati su particolari patogeni individuati come specifici bersagli del progetto: precisamente, un batterio Gram-positivo (Streptococcus pyogenes), e dei batteri Gram-negativi (non-fermentanti ed Enterobacteriaceae). A loro volta, questi obiettivi patogeno-correlati sono la risultante di obiettivi più circoscritti, predisposti e cronologicamente programmati secondo un piano di lavoro organizzato e concordato da tutti i partecipanti.
Per quanto riguarda il primo obiettivo patogeno-correlato, ossia S. pyogenes, lo scopo è quello di concentrarsi in questa specie sulla genetica molecolare della resistenza ai macrolidi e sul ruolo dei batteriofagi nel trasferimento orizzontale di geni di resistenza.
Quanto alla resistenza ai macrolidi in S. pyogenes, un interesse particolare e molto attuale scaturisce da un’incidenza oltremodo elevata di questa resistenza recentemente documentata in Italia. Il >>>

Risultati parziali attesi

Il conseguimento degli obiettivi generali e specifici del programma di ricerca contribuirà ad acquisire nuove indispensabili conoscenze su alcuni dei problemi più attuali nel campo dei fenomeni di antibiotico-resistenza e virulenza emergenti in Italia in patogeni sia Gram-positivi che Gram-negativi. Colmare questa lacuna di conoscenze, e comprendere come certi preoccupanti problemi di antibiotico-resistenza e di virulenza emergenti in Europa o nel mondo si presentano in Italia, è ovviamente essenziale per affrontare questi nuovi rischi in modo corretto e con speranza di successo. Il progresso delle conoscenze è indispensabile per migliorare la qualità di molte attività connesse, a maggior ragione trattandosi di questioni importanti come l’emergenza di fenomeni di antibiotico-resistenza e di virulenza, che hanno implicazioni enormi tanto a livello di laboratorio quanto a livello di trattamento clinico di pazienti con infezioni nosocomiali o comunitarie.

Più in particolare, i risultati previsti e attesi dalle unità locali in relazione ai aprticolari obiettivi sono sintetizzati qui di seguito.


Genetica molecolare della resistenza ai macrolidi mediata da geni erm in Streptococcus pyogenes.
La resistenza ai macrolidi in S. pyogenes è motivo di particolare preoccupazione in Italia, dove la sua prevalenza è più elevata che in altri paesi d’Europa e probabilmente del mondo. Sebbene l’argomento sia stato ampiamente studiato negli ultimi >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

I batteri possono manifestare resistenza agli antibiotici attraverso diversi meccanismi [1, 2]. Alcune specie possono presentare una resistenza intrinseca a una data classe di antibiotici (tutti i ceppi sono allora resistenti agli antibiotici di quella classe). Più preoccupanti sono i casi di resistenza acquisita, in cui popolazioni batteriche inizialmente sensibili diventano resistenti a un antibiotico e proliferano e si diffondono sotto la pressione selettiva dell’uso del farmaco. Sebbene l’acquisizione della resistenza possa avvenire secondo modalità molto diverse da specie a specie, le strategie sviluppate dai batteri per diventare resistenti sono in fondo piuttosto limitate, anche se estremamente efficaci. Primo, possono essere acquisiti dei geni che codificano enzimi, come le beta-lattamasi, che distruggono l’agente antibatterico prima che possa esplicare un effetto. Secondo, i batteri possono impedire all’antibiotico di entrare nella cellula batterica e raggiungere il suo bersaglio. Terzo, i batteri possono acquisire delle pompe d’efflusso che espellono l’agente antibatterico dalla cellula prima che possa raggiungere il suo bersaglio ed esplicare il suo effetto. Quarto, i batteri possono acquisire dei geni che codificano delle modificazioni (o addirittura l’eliminazione) del bersaglio dell’antibiotico, sicché il farmaco non è in grado di legarsi ad esso in modo appropriato (o di legarsi affatto).
Popolazioni batteriche sensibili possono diventare resistenti a >>>