Inquinamento antibiotico ambientale
di Giovanni Ballarini
- 24 April 2019
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Una recente trasmissione televisiva ha diffusola notizia che nelle verdure e nelle carni di animali, anche di allevamenti nei quali non si usano antibiotici, vi sono batteri antibioticoresistenti. Risultati ampiamente prevedibili se non scontati perché da tempo è nota la normale diffusione dei batteri antibioticoresistenti, indipendentemente dall’uso degli antibiotici e anche quando questi non sono usati nell’uomo e negli animali. Che vi siano microrganismi che producono antibiotici e che siano antibioticoresistentiè un fenomeno antichissimo, che probabilmente risale all’inizio della vita sulla terra (Perry J., Waglechner N., Wright G. - The Prehistory of Antibiotic Resistance - Cold Spring HarbPerspectMed. – 6 Jun, 2016). Batteri resistenti ad antibiotici β-lattamici, tetracicline e glicopeptidi presenti in campioni di trentamila anni fa del permafrost dell'alto nord canadese e risultati analoghi si hanno studiando il permafrost siberiano.
Geni di resistenza agli antibiotici (β-lattamici, fosfomicina, cloramfenicolo, aminoglicoside, macrolide, sulfamidici, chinoloni, tetraciclina e vancomicina) sono presenti nel microbioma intestinale di una mummia andina precolombiana di Cuzco, in Perù (980 - 1170 d. C.) e nel microbioma orale di quattro scheletri umani adulti provenienti da un monastero medievale (circa 950 - 1200 d. C.) dimostrando che una resistenza agli antibiotici aminoglicosidici, beta-lattamici, bacitracina, batteriocine, macrolidi e altri ha un’origine antichissima. Anche quello che si ritiene il più antico batterio conservato nella National Collection of Type Cultures (NCTC) del Regno Unito, una Shigella flexnerie che nel 1915 uccise un soldato durante la prima guerra mondiale, molto prima della scoperta e dell'uso di antibiotici, risulta resistente alla penicillina e all’eritromicina.
Oggi è certo che l’antibioticoresistenza ha una storia evolutiva che inizia molto prima dell'era degli antibiotici e che la naturale produzione di antibiotici è strettamente legata all’antibioticoresistenza. L’antibioticoresistenza nasce negli stessi microrganismi che, producendo gli antibiotici usati nella competizione con altri microrganismi, producono anche i geni della resistenza per non essere danneggiati dagli antibiotici da loro stessi creati e per questo gli antibiotici e l’antibioticoresistenza sono un fenomeno naturale largamente diffuso nei terreni e in ogni ambiente. L’insieme dei microrganismi (microbioma) presenti negli uomini e animali e nei diversi ambienti, unitamente al complesso dei geni di resistenza agli antibiotici (resistoma) hanno una diversità e un’estensione che testimonia la loro lunga storia evolutiva. L’attuale aumentata diffusione della resistenza agli antibiotici è un problema che sta raggiungendo i livelli di crisi in conseguenza della pressione selettiva che con gli antibiotici l’uomo esercita sui microbiomi presenti nei diversi ambienti, animali e umani. Per questo una migliore conoscenza dei microbiomi e dei resistomi ambientali è importante per intervenire sul sempre più grave fenomeno dell’antibioticoresistenza dei microrganismi patogeni che hanno una crescita che supera quella della scoperta di nuovi farmaci, minacciando di porre fine all’era antibiotica e mettendo in crisi un'età senza pari nella medicina moderna. Oggi pensare di perdere l’arma degli antibiotici sarebbe inconcepibile, per cui è necessario conoscere come siamo arrivati all’attuale situazione e come si è ampliata la resistenza, in relazione anche all’inquinamento antibiotico ambientale.
Poche sono le odierne conoscenze sull’antibioticoresistenza ambientale naturale e soprattutto su come in questa stanno agendo gli antibiotici che, dopo la loro somministrazione all’uomo o agli animali, attraverso le loro deiezioni liquide e solide, arrivano nelle acque, terreni e ogni tipo d'habitat. Le concentrazioni antibiotiche sono minime, ma sono capaci di modificare i microbiomi ambientali, soprattutto dei biofilm che si sviluppano negli ambienti (condotte e tubature degli scoli, cloache e chiaviche, impianti di depurazione ecc.) delle acque nere di fogna dove arrivano gli antibiotici usati dall’uomo (Almakki A., Jumas-Bilak E., Marchandin H., Licznar-Fajardo P. - Antibiotic resistance in urban runoff - Sci. Total Environ., 13 Feb 2019. Auguet O., Pijuan M., Borrego C. M., Rodriguez-Mozaz S., Triadó-Margarit X., Giustina S. V. D.,Gutierrez O. - Sewers as potential reservoirs of antibiotic resistance - Sci Total Environ. 15 Dec. 2017). In modo analogo sono è da considerare il ruolo dei microbiomi, resistomi e biofilmdegli impianti di trattamento delle deiezioni animali e dei terreni del loro smaltimento.
Anche eliminando ogni trattamento degli animali con antibiotici, è la loro somministrazione all’uomo che attraverso le acque di scolo sta modificando l’antibioticoresistenza ambientale che a sua volta si riflette sui vegetali e su gli animali, un fenomeno questo che deve essere considerato in relazione alla preoccupante epidemiologia delle malattie infettive e la mortalità stimata a causa della resistenza antimicrobica nei prossimi decenni. È nell’ambiente modificato dall’uomo che è necessario identificare tutti i serbatoi di batteri resistenti e geni di resistenza per completare la nostra conoscenza del ciclo epidemiologico e della dinamica dell'antibioticoresistenza, come da qualche tempo già segnalato (Martinez Jose L. - The role of natural environments in the evolution of resistance traits in pathogenic bacteria - ProcBiol Sci., 276, Jul 22, 2009, pag. 2521–2530).
Geni di resistenza agli antibiotici (β-lattamici, fosfomicina, cloramfenicolo, aminoglicoside, macrolide, sulfamidici, chinoloni, tetraciclina e vancomicina) sono presenti nel microbioma intestinale di una mummia andina precolombiana di Cuzco, in Perù (980 - 1170 d. C.) e nel microbioma orale di quattro scheletri umani adulti provenienti da un monastero medievale (circa 950 - 1200 d. C.) dimostrando che una resistenza agli antibiotici aminoglicosidici, beta-lattamici, bacitracina, batteriocine, macrolidi e altri ha un’origine antichissima. Anche quello che si ritiene il più antico batterio conservato nella National Collection of Type Cultures (NCTC) del Regno Unito, una Shigella flexnerie che nel 1915 uccise un soldato durante la prima guerra mondiale, molto prima della scoperta e dell'uso di antibiotici, risulta resistente alla penicillina e all’eritromicina.
Oggi è certo che l’antibioticoresistenza ha una storia evolutiva che inizia molto prima dell'era degli antibiotici e che la naturale produzione di antibiotici è strettamente legata all’antibioticoresistenza. L’antibioticoresistenza nasce negli stessi microrganismi che, producendo gli antibiotici usati nella competizione con altri microrganismi, producono anche i geni della resistenza per non essere danneggiati dagli antibiotici da loro stessi creati e per questo gli antibiotici e l’antibioticoresistenza sono un fenomeno naturale largamente diffuso nei terreni e in ogni ambiente. L’insieme dei microrganismi (microbioma) presenti negli uomini e animali e nei diversi ambienti, unitamente al complesso dei geni di resistenza agli antibiotici (resistoma) hanno una diversità e un’estensione che testimonia la loro lunga storia evolutiva. L’attuale aumentata diffusione della resistenza agli antibiotici è un problema che sta raggiungendo i livelli di crisi in conseguenza della pressione selettiva che con gli antibiotici l’uomo esercita sui microbiomi presenti nei diversi ambienti, animali e umani. Per questo una migliore conoscenza dei microbiomi e dei resistomi ambientali è importante per intervenire sul sempre più grave fenomeno dell’antibioticoresistenza dei microrganismi patogeni che hanno una crescita che supera quella della scoperta di nuovi farmaci, minacciando di porre fine all’era antibiotica e mettendo in crisi un'età senza pari nella medicina moderna. Oggi pensare di perdere l’arma degli antibiotici sarebbe inconcepibile, per cui è necessario conoscere come siamo arrivati all’attuale situazione e come si è ampliata la resistenza, in relazione anche all’inquinamento antibiotico ambientale.
Poche sono le odierne conoscenze sull’antibioticoresistenza ambientale naturale e soprattutto su come in questa stanno agendo gli antibiotici che, dopo la loro somministrazione all’uomo o agli animali, attraverso le loro deiezioni liquide e solide, arrivano nelle acque, terreni e ogni tipo d'habitat. Le concentrazioni antibiotiche sono minime, ma sono capaci di modificare i microbiomi ambientali, soprattutto dei biofilm che si sviluppano negli ambienti (condotte e tubature degli scoli, cloache e chiaviche, impianti di depurazione ecc.) delle acque nere di fogna dove arrivano gli antibiotici usati dall’uomo (Almakki A., Jumas-Bilak E., Marchandin H., Licznar-Fajardo P. - Antibiotic resistance in urban runoff - Sci. Total Environ., 13 Feb 2019. Auguet O., Pijuan M., Borrego C. M., Rodriguez-Mozaz S., Triadó-Margarit X., Giustina S. V. D.,Gutierrez O. - Sewers as potential reservoirs of antibiotic resistance - Sci Total Environ. 15 Dec. 2017). In modo analogo sono è da considerare il ruolo dei microbiomi, resistomi e biofilmdegli impianti di trattamento delle deiezioni animali e dei terreni del loro smaltimento.
Anche eliminando ogni trattamento degli animali con antibiotici, è la loro somministrazione all’uomo che attraverso le acque di scolo sta modificando l’antibioticoresistenza ambientale che a sua volta si riflette sui vegetali e su gli animali, un fenomeno questo che deve essere considerato in relazione alla preoccupante epidemiologia delle malattie infettive e la mortalità stimata a causa della resistenza antimicrobica nei prossimi decenni. È nell’ambiente modificato dall’uomo che è necessario identificare tutti i serbatoi di batteri resistenti e geni di resistenza per completare la nostra conoscenza del ciclo epidemiologico e della dinamica dell'antibioticoresistenza, come da qualche tempo già segnalato (Martinez Jose L. - The role of natural environments in the evolution of resistance traits in pathogenic bacteria - ProcBiol Sci., 276, Jul 22, 2009, pag. 2521–2530).
