In un articolo recentemente pubblicato su Nature discutono le conseguenze negative degli antibiotici sul microbioma intestinale e le ricerche in corso per sviluppare terapie innovative che possano proteggere il microbioma dagli effetti collaterali di questi farmaci. Gli antibiotici possono alterare l’equilibrio dei microrganismi benefici nell’intestino, aumentando il rischio di infezioni opportunistiche e problemi di salute a lungo termine dovute al sovvertimento di questo prezioso equilibrio fisiologico che si crea con gli anni e si stabilizza con la corretta alimentazione ricca di fibre e di alimenti naturali e non processati.
Gli antibiotici, il loro uso e abuso, possono avere conseguenze indesiderate. Terapie innovative potrebbero tuttavia proteggere il microbioma dai loro effetti. Elie Dolgin racconta di James Collins, Andrés Cubillos-Ruiz e Raphaël Gayet che hanno co-fondato l’azienda biotecnologica Florey Biosciences. La moglie di Andrés Cubillos-Ruiz era incinta di quattro mesi quando ha ricevuto un ciclo di antibiotici per delle cure odontoiatriche, uno dei settori della clinica in cui è più alto l’uso inappropriato degli antibiotici anche in Europa (alcuni audit italiani condotti dall’Iss ne hanno confermato la portata stilando una mappa di tali abusi che vede le regioni del Sud molto in difficoltà su tale fronte ndr). Ovviamente gli effetti battericidi dei farmaci come nella maggior parte degli antibiotici sistemici, hanno anche sovvertito il fragile equilibrio dei microrganismi benefici che vivono nell’intestino e dato il legame tra la salute intestinale materna e lo sviluppo fetale, Cubillos-Ruiz temeva che l’esposizione agli antibiotici potesse compromettere la salute della loro figlia non ancora nata.
Le comunità microbiche intestinali sono spesso sbilanciate e possono volerci mesi prima che si riprendano completamente. Finché ciò non accade le persone sono più vulnerabili alle infezioni opportunistiche e a una serie di complicazioni immunitarie, metaboliche e cognitive. “Somministrare un antibiotico non è un atto benigno”, afferma Gautam Dantas, ricercatore di genomica microbica presso la Washington University School of Medicine di St. Louis, Missouri. I farmaci spesso causano “danni collaterali”, spiega, alterando gli ecosistemi microbici in modi che possono avere effetti sulla salute a lungo termine. I ricercatori hanno cercato di porre rimedio al problema con composti che neutralizzano selettivamente gli antibiotici nell’intestino senza influenzare il resto del corpo, ma questi sforzi hanno avuto un successo limitato. Di fronte alla mancanza di una soluzione praticabile per sua moglie, Cubillos-Ruiz, microbiologo, si è assunto la responsabilità di affrontare il problema di petto. Lavorando nel laboratorio del biologo sintetico James Collins presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge e il vicino Wyss Institute di Boston, Massachusetts, Cubillos-Ruiz ha preso un batterio comunemente presente negli alimenti fermentati e lo ha modificato geneticamente per scomporre in modo sicuro una classe di antibiotici chiamati β-lattamici.
Negli esperimenti sui topi, questo bioterapeutico vivente ha rilasciato il suo carico utile neutralizzante gli antibiotici direttamente nell’intestino, proteggendo i microbi al suo interno dagli effetti dell’antibiotico. Ma, cosa fondamentale, l’antibiotico ha mantenuto la sua capacità di combattere le infezioni in altre parti del corpo. Riconoscendo il potenziale della loro scoperta e la diffusa necessità clinica Cubillos-Ruiz e Collins hanno fondato un’azienda per rendere accessibile la loro innovazione a difesa dell’intestino. Nell’ottobre 2024, insieme al biologo sintetico Raphaël Gayet, hanno fondato Florey Biosciences, in onore di Howard Florey, il farmacologo australiano che ha condiviso il Premio Nobel per la Medicina o la Fisiologia nel 1945 per lo sviluppo della penicillina. Altre aziende vendono probiotici per compensare i danni causati dagli antibiotici. Ma gli studi dimostrano che questi integratori – tipicamente un cocktail di batteri presenti in un intestino sano – non ripristinano la diversità microbica e potrebbero persino ritardare il naturale processo di recupero dell’intestino. Sebbene siano stati fatti altri tentativi di sviluppare farmaci che impediscano in primo luogo l’esaurimento dei microbi benefici, nessuno è ancora riuscito a superare con successo le sfide normative necessarie per immettere sul mercato un prodotto del genere. Con il suo microbio ingegnerizzato per la difesa dell’intestino, Florey Biosciences di Boston afferma di poter fare di meglio e, così facendo, spostare il modello di terapia antibiotica verso approcci che eliminano le infezioni dannose senza alterare il delicato equilibrio del microbioma intestinale sano.
Ci sono altri esempi, come DAV132: una preparazione di carbone attivo progettata per legarsi e neutralizzare gli antibiotici nel colon. Studi condotti circa dieci anni fa sia su volontari sani che su persone ricoverate in ospedale, hanno dimostrato che l’assunzione del farmaco insieme agli antibiotici ha contribuito a proteggere il microbioma intestinale da disturbi, senza compromettere l’efficacia degli antibiotici nel flusso sanguigno. Maria Vehreschild, specialista in malattie infettive presso l’Ospedale Universitario di Francoforte in Germania, ha visto quei primi risultati come una chiara prova che DAV132 stava funzionando come previsto. L’azienda con sede a Parigi che ha sviluppato DAV132, avrebbe però dovuto dimostrare che il farmaco di accompagnamento potesse prevenire infezioni potenzialmente letali nelle persone che assumevano antibiotici. La storia suggeriva che questo sarebbe stato difficile. Anni prima, un’azienda chiamata Synthetic Biologics (ora nota come Theriva Biologics) a Rockville, nel Maryland, aveva sviluppato una formulazione purificata di β-lattamasi, che non richiedeva la creazione di microrganismi ingegnerizzati. Nel 2015, l’azienda ha avviato uno studio clinico controllato con placebo che ha coinvolto centinaia di persone ricoverate in ospedale per polmonite, tutte trattate con un potente antibiotico β-lattamico ad ampio spettro. Sebbene questi antibiotici siano efficaci contro le infezioni respiratorie, il trattamento rende le persone vulnerabili al Clostridioides difficile, un agente patogeno potenzialmente mortale che causa diarrea e colite gravi. Lo studio ha indicato che coloro che hanno ricevuto la β-lattamasi protettiva intestinale, chiamata SYN-004, insieme all’antibiotico, hanno avuto una ridotta incidenza di infezioni
Insomma ifallimenti di diversi approcci un tempo promettenti per ridurre i danni collaterali degli antibiotici sono spesso dovuti a problemi commerciali e normativi, piuttosto che a ostacoli biologici.
Quel che è certo è che gli antibiotici possono alterare l’equilibrio dei microrganismi benefici nell’intestino, aumentando il rischio di:
- Infezioni opportunistiche
- Problemi di salute a lungo termine, come ad esempio:
- Problemi digestivi
- Problemi immunitari
- Problemi metabolici
- Problemi cognitivi
I ricercatori stanno esplorando diverse strategie per mitigare gli effetti collaterali degli antibiotici, tra cui:
- Microbioterapia ingegnerizzata: sviluppo di microbi ingegnerizzati che possano neutralizzare gli antibiotici nell’intestino senza influire sulla loro efficacia nel resto del corpo.
- Enzimi: utilizzo di enzimi come la β-lactamasi per degradare gli antibiotici nell’intestino.
- Probiotici: utilizzo di probiotici per ripristinare l’equilibrio del microbioma intestinale.
- Diete: ricerca sull’impatto delle diete sulla salute del microbioma intestinale, come ad esempio l’effetto benefico delle fibre.
L’articolo evidenzia la crescente consapevolezza dell’importanza del microbioma intestinale e la necessità di sviluppare strategie per proteggerlo dagli effetti collaterali degli antibiotici. Il microbioma intestinale svolge un ruolo fondamentale nella salute umana, e la sua alterazione può avere conseguenze negative sulla salute.
