ANTIBIOTICO-RESISTENZA - Analisi di una problematica sottovalutata

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UNIVERSITÀ DI PISA

DIPARTIMENTO DI FARMACIA

Corso di Laurea magistrale in Farmacia

ANTIBIOTICO-RESISTENZA

ANALISI DI UNA PROBLEMATICA SOTTOVALUTATA

Candidato

Relatore

Leonardo Dei

Dott. Stefano Fogli

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Introduzione

In questo elaborato andremo ad analizzare la problematica sempre più importante riguardante l Antimicrobico Resistenza, ed in particolare l Antibiotico Resistenza. Esamineremo le metodiche di assunzione e di utilizzo di questi medicinali, nonché i meccanismi che portano i microrganismi a sviluppare resistenza e quali sono le cause. Da chiarire anche la situazione riguardante la ricerca e quali sono i piani previsti per questa emergenza, passando anche dalle sospette incidenze che residui di questi medicinali possono avere in modo diretto sulla salute umana. Gli antibiotici, o antimicrobici, sono medicinali in grado di uccidere o impedire la proliferazione dei batteri in modo da curare le infezioni che colpiscono l uomo, gli animali e a volte anche le piante. Gli antibiotici sono medicinali che combattono le infezioni batteriche. I farmaci antimicrobici che combattono i virus sono denominati antivirali (farmaci contro l influenza, l HIV e l herpes). Non esiste un antibiotico efficace contro tutti i tipi di batteri, ma esistono oltre 15 categorie diverse di antibiotici che si distinguono per struttura chimica e azione battericida. Un particolare antibiotico può essere efficace contro un solo tipo o più tipi di batteri. L antimicrobico resistenza è una delle più importanti e attuali problematiche mondiali. L utilizzo eccessivo, e spesso sconsiderato, di questo tipo di farmaci ci ha portato ad un punto di non ritorno. In particolare, le molecole che ormai stanno perdendo la loro efficacia, sono gli antibiotici. Al giorno d oggi, infatti, ci troviamo ad affrontare una situazione in cui molti degli antibiotici normalmente utilizzati nel corso degli ultimi 20 o 30 anni, non hanno più la stessa efficacia contro quei microrganismi per cui sono stati cosi spesso utilizzati con successo. Per Antimicrobial Resistance (AMR) si intende quel fenomeno che porta un microrganismo ad essere resistente nei confronti di un farmaco antimicrobico verso il quale era precedentemente suscettibile. Questi microrganismi, batteri, virus, funghi e anche alcuni parassiti, sono quindi in grado di resistere ai tradizionali trattamenti che sono ormai inefficaci e

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quindi incapaci di debellarli. Con Antibiotic Resistance (ABR) si intende invece quel fenomeno riguardante la resistenza verso gli antibiotici sviluppata unicamente dai batteri. Si dice che un batterio presenta resistenza agli antibiotici o che è antibiotico-resistente quando gli antibiotici specifici atti a contrastarlo non riescono più ad ucciderlo o ad impedirne la proliferazione. Vi sono batteri naturalmente resistenti a determinati antibiotici, e in questo caso si parla di resistenza intrinseca . Un problema più grave si ha quando batteri normalmente sensibili agli antibiotici diventano resistenti in seguito a modificazioni genetiche. In questo caso si parla di resistenza acquisita . I batteri resistenti sopravvivono anche dopo la somministrazione dell antibiotico e continuano a proliferare, allungando il decorso della malattia o portando addirittura alla morte del paziente

Questo porta ovviamente a diverse problematiche per gli individui infetti oltre ad aumentare la probabilità di infezione di individui sani. L AMR aumenta il rischio di morte per l individuo infetto, in quanto, se non sono disponibili antimicrobici alternativi, il microrganismo è difficilmente debellabile tramite farmaci. Inoltre viene ostacolato il controllo delle malattie infettive, e mette a repentaglio le risorse per la sanità mondiale aumentando i costi di assistenza sanitaria. Aumenta sempre di più il rischio di tornare all era pre-antibiotica e di compromettere anche i rapporti e gli scambi tra le varie nazioni. La resistenza antimicrobica minaccia la medicina moderna e la sostenibilità di una risposta globale per la salute pubblica nei confronti delle malattie infettive. I farmaci antimicrobici sono prerequisiti sia per le misure preventive, che per quelle curative, proteggendo i pazienti da malattie potenzialmente mortali, inoltre garantiscono lo svolgimento di procedure quali la chirurgia e la chemioterapia mantenendo un basso rischio di infezione. Ad ogni modo, l abuso e il loro utilizzo sbagliato nella pratica medica umana e nella produzione animale, hanno messo a rischio ogni nazione. Ci sono pochissimi prodotti che possono essere utilizzati come sostituti ai vecchi farmaci non più efficaci. Senza un azione immediata e globale, il mondo

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rischia di affacciarsi ad una nuova era post-antibiotica nella quale le comuni infezioni oggi facilmente debellabili, potranno di nuovo uccidere. Questa problematica, infatti, coinvolge ogni parte del mondo, in quanto, una vasta gamma di microrganismi sta mostrando resistenza ai comuni trattamenti mettendo a repentaglio la salute umana e animale. Resistenza antimicrobica è sinonimo di malattie più durature, aumento della mortalità, aumento della permanenza in ospedale e perdita della prevenzione per i pazienti che devono sottoporsi ad interventi chirurgici. Tutto questo ha anche un effetto negativo sui costi sanitari. Infatti ci saranno anche perdite dovute alla riduzione della produttività causata da malattie che colpiranno sia gli uomini che gli animali sempre più frequentemente e con poche strategie di guarigione.

Per contrastare tutto questo sono necessari investimenti a lungo termine. Supporto finanziario e tecnico per quei paesi in via di sviluppo; inoltre sono necessari investimenti nello sviluppo di nuovi farmaci, strumenti diagnostici, vaccini. Deve essere garantito anche un uso più appropriato e un diverso accesso agli antibiotici. L antibiotico resistenza si sviluppa quando i batteri si adattano a crescere in presenza del farmaco. Lo sviluppo di tale resistenza è correlata a quanto spesso gli antibiotici vengono utilizzati. Più una molecola è utilizzata per il trattamento di diversi ceppi batterici verso i quali è efficace, più questi microrganismi si adatteranno alla sua presenza sviluppando meccanismi di resistenza rendendo gli antibiotici quasi del tutto inefficaci o inutili.

Molti antibiotici appartengono alla stessa classe di farmaci, perciò, la resistenza verso uno specifico farmaco può portare alla resistenza dell intera classe di molecole correlata. Inoltre, tali meccanismi che si sviluppano in un certo microrganismo, possono anche diffondere rapidamente e imprevedibilmente attraverso lo scambio di materiale genetico tra diversi batteri, andando quindi a minare il trattamento antibiotico di una vasta gamma di malattie e infezioni. I batteri resistenti possono circolare attraverso la popolazione umana e gli animali, e possono

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essere trovati negli alimenti animali e nei prodotti destinati al consumo umano. I progressi che sono stati fatti nel campo sanitario negli ultimi anni sono sotto scacco, in quanto i microrganismi che causano le più comuni malattie umane, come tubercolosi, HIV/AIDS, malaria, malattie sessualmente trasmissibili, infezioni urinarie, pneumonia, infezioni sanguigne e avvelenamento da cibo, sono diventati resistenti ad un ampio range di farmaci antimicrobici. I medici hanno quindi dovuto ricorrere sempre più frequentemente ai farmaci di ultima generazione, ovvero farmaci che hanno costi molto più elevati, possono avere effetti collaterali non ancora del tutto accertati, ed inoltre possono non essere disponibili o addirittura insostenibili nelle città che non dispongono di grandi risorse economiche. Alcune forme di tubercolosi e gonorrea sono oggi resistenti anche ai farmaci di nuova generazione. I batteri vanno incontro naturalmente a mutazioni genetiche spontanee nel corso della loro evoluzione. Modifiche del DNA che permettono al microrganismo di migliorare le proprie caratteristiche in modo da adattarsi meglio all ambiente in cui vive e quindi avere più probabilità di sopravvivenza e di proliferazione. L utilizzo improprio degli antibiotici, e anche degli antimicrobici in generale, permette un aumento dell incidenza di queste mutazioni. Questo può avvenire per diversi motivi. Gli antibiotici vengono infatti utilizzati spesso anche quando non necessari. Influenza e raffreddore sono due tipi di infezioni che si manifestano per lo più a causa di virus, quindi, l utilizzo di antibiotici in questo caso è completamente errato, anche perché assolutamente inefficace al fine di debellare l infezione. Spesso si presentano situazioni in cui i pazienti accorciano la durata del trattamento; i batteri cosi facendo non vengono completamente debellati e possono proliferare nuovamente sviluppando meccanismi alternativi di difesa contro quello specifico antibiotico che piano piano diverrà sempre meno efficace. Oppure, ancora, riduzione della dose non osservando la posologia corretta. In questo caso la quantità di antibiotico presente nell organismo non sarà in grado di combattere efficacemente i batteri, che, come già detto in precedenza, sopravvivono e possono quindi

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sviluppare resistenza. L uso di antibiotici e antimicrobici in generale è in costante aumento nel mondo ed un loro uso improprio mette a repentaglio l intera umanità. Si rende quindi indispensabile un intervento di sensibilizzazione massiccio soprattutto per mettere a conoscenza i pazienti di quali sono le circostanze in cui gli antibiotici sono strettamente necessari e quali invece sono le situazioni in cui devono essere assolutamente evitati. La sensibilizzazione deve mirare anche a rendere consapevoli che un ciclo antibiotico deve essere necessariamente finito, senza fare sconti sulla posologia o sui giorni di assunzione. Spesso alcuni pazienti dopo 2-3 giorni dall inizio di una terapia a base di antibiotico, sentendosi meglio, sospendono la cura. Questo non solo incide negativamente sul processo di guarigione, ma, come già riportato in precedenza, aumenta la probabilità di mutazioni genetiche che possano portare il batterio a diventare resistente nei confronti di tale antibiotico. La colpa di tali distrazioni non è da attribuire certamente del tutto ai pazienti che, giustamente, si basano sulle indicazioni di medici in primis, in quanto rilasciano la ricetta per mettere a disposizione l antibiotico, e in secondo luogo del farmacista alla consegna del medicinale su ricetta medica. Spesso vengono prescritti antibiotici per patologie o infezioni non ben specificate e chiare, come mal di gola persistenti, tosse, influenza, che spesso si rivelano in seguito come virali. Questo tipo di inconvenienti potrebbe essere evitato tramite l utilizzo di strumenti di analisi per verificare se l infezione sia effettivamente di origine batterica o di altro tipo, evitando quindi di prescrivere antibiotici in maniera errata. Per quanto riguarda il farmacista sarebbe necessario ricordare, al paziente che ritira l antibiotico, le modalità di assunzione del farmaco, in modo che anche in questo caso si possa evitare un assunzione errata e dannosa. Gli antibiotici sono poi necessari anche per la cura degli animali, sia da compagnia che da reddito. Infatti sono ampiamente utilizzati anche per prevenire le malattie negli allevamenti e per promuovere la crescita degli animali, e vengono quindi somministrati in massa. Antimicrobici in genere vengono utilizzati molto anche nell agricoltura, nell acquacoltura e nella produzione di

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frutti di mare. Il potenziale impatto degli antimicrobici nell ambiente è una fonte di preoccupazione che ormai non può più essere ignorata. I residui di questi farmaci vengono rilasciati nell ambiente tramite i materiali di scarto degli allevamenti, come il letame, che viene poi utilizzato per concimare i campi. Stessa cosa per quanto riguarda quelle pratiche come l acqua coltura che porta allo spargimento nelle acque di residui di antimicrobici utilizzati per trattare i pesci. La problematica degli allevamenti, soprattutto quelli intensivi, è sicuramente uno dei più importanti aspetti da tenere in considerazione per quanto riguarda la resistenza antimicrobica ed in particolare quella antibiotica. Oltre il 70% degli antibiotici, infatti, viene utilizzato all interno degli allevamenti intensivi di ogni tipo: pollame, suini e bovini in primis. Secondo l Agenzia Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA), in Italia il 71% degli antibiotici è destinato agli allevamenti. L Italia è una dei maggiori utilizzatori di antibiotici negli allevamenti in Europa.

Questi farmaci vengono utilizzati in quantità massicce in tutto il mondo. Lo scopo del loro utilizzo è quello di garantire una crescita più veloce possibile degli animali allevati, evitando che questi vadano incontro ad infezioni che possano compromettere il loro sviluppo.

Quindi:

-soppressione di infezioni subcliniche e malattie evidenti per promuovere la salute dell animale e quindi la possibilità che si nutra meglio

-stimolazione della crescita dei batteri della flora intestinale che sintetizzano i nutrienti essenziali;

-soppressione dei microrganismi che competono con l ospite per i nutrienti; -incremento delle capacità di assorbimento intestinale dei nutrienti.

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più velocemente rispetto al loro ciclo vitale biologico. Inoltre antibiotici e antimicrobici sono necessari negli allevamenti intensivi anche a causa delle condizioni in cui versano gli animali. Vivendo a stretto contatto tra loro, e con poco spazio per muoversi, vivono in condizioni di stress. Lo stress abbassa le difese immunitarie e quindi li espone ad un maggior rischio di infezioni. In più, vivendo in un ambiente estremamente affollato, le infezioni diffonderebbero molto velocemente compromettendo l intero allevamento. I farmaci utilizzati per la prevenzione della salute animale vengono somministrati a dosi sub-terapeutiche. Così facendo, andiamo però sempre più incontro ad antibiotico ed antimicrobico resistenza. Infatti i microrganismi che non vengono uccisi, ma solo inibiti, avranno l opportunità di rigenerarsi trasmettendo informazioni tramite il DNA su come resistere a tali farmaci, creando perciò una nuova generazione di microrganismi resistenti. Per chi è un agricoltore, o lavora nella zootecnia o nell industria alimentare, la perdita di agenti antimicrobici efficaci per il trattamento degli animali, provoca danni nella produzione e quindi vengono a mancare anche i mezzi di sostentamento per queste famiglie. Un rischio da non sottovalutare per questi lavoratori è l esposizione ad animali che trasportano batteri resistenti. Coloro che lavorano con bovini, suini e pollame, rischiano di essere infettati con Staphylococcus Aureus Meticillino-resitente (il quale può essere contratto anche negli ospedali). Questo rischio per loro è molto più elevato rispetto a chi invece normalmente lavora lontano da questi settori. Lo Staphylococcus Aureus Meticillino-resistente (MRSA), secondo l EFSA è quasi sempre presente negli animali allevati in allevamenti intensivi.

Nelle infezioni da Stafilococco, 1 su 3 è da parte di Stafilococco Meticillino-resistente. Il cibo, infatti, è uno dei possibili veicoli per la trasmissione di batteri resistenti dagli animali all uomo.

Il nutrirsi di alimenti contenenti batteri resistenti agli antibiotici ha portato all acquisizione di infezioni gravi e difficili da curare. Un altra fonte di possibile infezione può essere rappresentata

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dall esposizione a colture trattate con agenti antimicrobici o contaminati da letame o liquami. Per ridurre la resistenza antimicrobica è necessario acquisire nuove politiche, incluso il controllo dell utilizzo degli antimicrobici nella medicina umana. Nella maggior parte dei paesi, gli antibiotici possono essere acquistati nei super mercati, negozi, farmacie o addirittura in internet senza nessun tipo di prescrizione o senza il coinvolgimento di un professionista quale per esempio un medico o un veterinario. Sono molto diffusi anche i prodotti medici e veterinari di bassa qualità, i quali a volte possono contenere basse quantità di principio attivo, che non fanno altro che aumentare il rischio della comparsa di microrganismi resistenti. Le leggi per garantire che i farmaci siano di qualità, sicuri ed efficaci e che siano accessibili a chi ne ha davvero bisogno, devono essere emanate e forzate. The World Economic Forum ha identificato il problema dell antibiotico resistenza come un rischio globale, e che vada oltre la possibilità e la capacità di ogni nazione ad affrontarlo da sola. Nelle economie sviluppate, queste problematiche includono un più alto costo della sanità e una diminuzione dell offerta di lavoro, produttività, redditi e entrate fiscali. Soltanto nell Unione Europea, una parte dei batteri resistenti agli antibiotici è responsabile ogni anno di 25000 morti, con un costo extra di spese sanitarie di al e o ,5 iliardi di €. (Global Action Plan

2014 WHO)

Analisi dello stesso tipo servirebbero anche per le nazioni a basso e medio reddito. La resistenza anche ai comuni farmaci veterinari antimicrobici causa perdite nella produzione di cibo, nel benessere degli animali e costi extra.

La resistenza antimicrobica sta minando l economia globale. Ogni nazione necessita di fare investimenti sostenibili a lungo termine per affrontare e risolvere il problema, incluso il garantire

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l accesso ad un supporto finanziario e tecnico per le città in via di sviluppo. Per quanto riguarda il settore farmaceutico, i farmaci che non sono più efficaci perdono il loro valore.

I leader dell industria sono dei partner importanti per combattere la resistenza antimicrobica, ed agiscono supportando l uso responsabile dei farmaci per far si che la loro efficacia sia prolungata e attraverso la ricerca, sviluppando antimicrobici innovativi e altri metodi per combattere il problema.

Dal 1987 non sono state scoperte nuove classi di antibiotici e attualmente ci sono pochissimi agenti antimicrobici in via di sviluppo per affrontare la resistenza multipla. Sono necessari nuovi concetti per fornire incentivi all innovazione e alla promozione di collaborazioni attraverso politica, il mondo accademico e l industria farmaceutica per assicurare che le nuove tecnologie siano disponibili a livello globale per prevenire, diagnosticare e trattare infezioni da parte di microrganismi resistenti. Settore pubblico e privato devono collaborare per assicurare prodotti di qualità garantita e anche altre tecnologie sanitarie. Questo potrebbe avvenire tramite prezzi equi e donazioni per le popolazioni più povere. Per affrontare al meglio questa problematica sempre più incalzante è stato istituito, da parte del World Health Organization, un Global Action Plan che si basa su cinque punti fondamentali, rinominati Obiettivi Strategici . L obiettivo principale di questo piano è di assicurare la possibilità e la capacità di prevenire e trattare le malattie infettive con farmaci sicuri, più a lungo possibile. Questi farmaci devono essere di qualità garantita, usati nel giusto modo e soprattutto accessibili a tutti coloro che ne hanno bisogno, senza differenze tra paesi ricchi e poveri. Per questo sono stati istituiti degli obiettivi strategici tramite i quali, ci si aspetta, che ogni paese sviluppi il proprio Piano d Azione contro la resistenza antimicrobica.

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Il primo obiettivo è quello di aumentare la consapevolezza e la conoscenza della resistenza antimicrobica tramite una effettiva comunicazione, educazione e preparazione. Deve essere indotto quindi un cambiamento degli usi e costumi delle popolazioni, in modo che ci si adatti ad una nuova cultura sull utilizzo di farmaci come gli antibiotici. Questo porterà ad un diverso utilizzo di tali molecole sia nella pratica medica umana, ma anche in quella animale e agricola. Non si parla solo dell impiego di antimicrobici nella pratica veterinaria per animali da compagnia.

Infatti il problema principale riguarda l industria alimentare e gli allevamenti intensivi da cui

proviene la maggior parte dei prodotti di origine animale.

In questi allevamenti l utilizzo di antibiotici e antimicrobici in generale è fuori controllo e le conseguenze sulla resistenza antimicrobica sono ormai facilmente riscontrabili. Un altro importante obiettivo è quello di rafforzare la conoscenza e gli studi attraverso sorveglianza e ricerca.

In questo senso, i governi nazionali, le organizzazioni intergovernative, le agenzie, le organizzazioni non governative, l industria e il mondo accademico hanno un ruolo importante nel generare tale conoscenza e tradurla successivamente in pratica.

Le azioni e gli investimenti per affrontare l antimicrobico resistenza devono essere supportati infatti da chiari rapporti costo-beneficio ed efficacia. Vanno raccolte informazioni sull incidenza, la prevalenza, dove i patogeni sono più presenti per poter intervenire tempestivamente in quei luoghi dove ce ne sarà bisogno. Bisogna capire a fondo come la resistenza si sviluppa, evolve e si espande; deve essere chiarita anche la circolazione di tali microrganismi resistenti tramite umani e animali, cibo, acqua e ambiente. Va di conseguenza la realizzazione di nuovi strumenti per contrastare questo fenomeno. Il terzo obiettivo da tenere in considerazione è quello di ridurre

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l incidenza delle infezioni attraverso una efficace sanità, igiene e misure di prevenzione. Molte delle infezioni dovute a batteri resistenti ad antibiotici avvengono negli ospedali. Questo avviene, sia perché è li che i pazienti con tali patologie vengono curati più spesso, sia perché l utilizzo continuo degli stessi antibiotici porta naturalmente ed inevitabilmente allo sviluppo di resistenza da parte dei batteri contro i quali vengono usati. Adottare misure igieniche adeguate può comunque aiutare, anche in queste situazioni, a non incrementare lo sviluppo di resistenze e la diffusione di tali infezioni. Le vaccinazioni sono una via di prevenzione da incoraggiare. Infatti tramite questa pratica possiamo ridurre la resistenza antimicrobica in diversi modi: - l esistenza di un vaccino contro un certo tipo di microrganismo riduce di molto la probabilità di contrarre l infezione e quindi anche l utilizzo dell antimicrobico per debellare la malattia - l esistenza dei vaccini può ridurre l incidenza di infezioni virali primarie, le quali, di solito, vengono trattate impropriamente con antibiotici, e che possono quindi dare luogo a infezioni secondarie che devono poi essere necessariamente trattate con antibiotici - lo sviluppo e l utilizzo di nuovi vaccini può prevenire la contrazione di malattie che stanno diventando sempre più difficili da trattare o che sono diventate completamente immuni ai farmaci a causa della resistenza antimicrobica. Il quarto obiettivo è quello di ottimizzare l uso degli antimicrobici nella pratica medica umana ed animale. E ormai accertato che l utilizzo errato ed eccessivo degli antibiotici e degli antimicrobici porti inevitabilmente verso la resistenza nei confronti di questi farmaci. Purtroppo le cattive abitudini e gli interessi economici in certi settori di produzione prevalgono sull uso razionale degli antibiotici, nonostante le linee guida di enti nazionali e internazionali. Inoltre, una problematica emergente e che sta attirando interesse da parte della ricerca statunitense e globale, è quella sugli effetti dei residui antibiotici (considerati tollerabili da esami tossicologici tramite l ADI, acceptable daily intake) che si trovano nei prodotti di origine animale, sulla microflora intestinale umana. Il quinto ed ultimo obiettivo strategico è

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sviluppare un economia che permetta investimenti sostenibili e che tenga conto dei bisogni di tutti i paesi, e che incrementi gli investimenti in nuovi farmaci, strumenti diagnostici, vaccini e altro. Quest ultima parte è certamente necessaria e urgente in quanto la resistenza antimicrobica si sviluppa velocemente e si diffonde. Lo sviluppo, da parte dei paesi che possiedono le giuste risorse economiche, di nuove generazioni di antibiotici e di vaccini è una priorità assoluta, oltre alla prevenzione e alla presa di coscienza del problema da parte dei cittadini e dagli addetti ai vari settori sanitari.

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Capitolo 1

MECCANISMI DI RESISTENZA ANTIBIOTICA

L antibiotico resistenza è uno dei problemi più gravi che la medicina moderna si trova a dover affrontare.

Apparentemente sotto controllo, la resistenza ai farmaci antibiotici rischia di diventare in realtà la priorità sanitaria assoluta a meno che non si intervenga in maniera decisa e globale. Importante innanzitutto avere chiari i meccanismi e le cause che favoriscono questo fenomeno. Le popolazioni microbiche vantano un numero di individui altissimo. Quando la consistenza di una popolazione assume valori superiori al milione è molto probabile che in più di un batterio si verifichino eventi spontanei in grado di modificarne il patrimonio genetico. La resistenza agli antibiotici è il risultato di svariati fattori legati alle caratteristiche del farmaco, del microrganismo e dell ambiente in cui vengono messi in contatto.[1]

I batteri hanno diverse strategie a disposizione per evitare l azione degli antibiotici:

1) La resistenza: l intera popolazione batterica ignora la presenza dell antibiotico. Il ceppo non è inibito dalla massima concentrazione raggiungibile in vivo (non tossica) dall antibiotico.

2) La tolleranza: l intera popolazione batterica sopravvive nonostante l arresto della crescita.

3) La persistenza: una piccola parte della popolazione batterica sopravvive indipendentemente dal meccanismo d azione che l antibiotico è in grado di utilizzare.

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antibatterico o modificando la risposta fisiologica dei batteri verso i farmaci. PH, condizioni di anaerobiosi, concentrazione di Ca++ o Mg++ o di certi metaboliti e nutrienti rientrano fra i fattori ambientali che sono in grado di modificare i principi attivi e le risposte antibatteriche.[2]

I batteri possiedono sofisticati meccanismi, genetici e biochimici, che ne permettono la sopravvivenza in ambienti ostili e l adattamento alle continue variazioni dell ecosistema in cui sono inseriti.

Si possono distinguere vari tipi di resistenza.

Resistenza naturale o intrinseca, legata a caratteristiche genetiche, strutturali o fisiologiche di un microrganismo. Associata a tutti i ceppi appartenenti ad un particolare gruppo, specie o genere batterico.

Conoscendo l identità del microrganismo si può prevedere questo tipo di resistenza. Le basi genetiche-biochimiche sono l assenza di recettori e l impermeabilità di membrana.[2] Aztreonam, colistina e chinoloni mostrano una totale inefficacia contro i Gram-positivi. I Gram-negativi sono resistenti a linezolid, vancomicina e synercid.[1] Per quanto riguarda gli enterococchi, gli antibiotici inefficaci sono le cefalosporine a causa dell assenza di bersaglio.[1]

Resistenza acquisita, deriva da modificazioni dell assetto genetico normale, con conseguenti modifiche fisiologiche e di struttura. Può manifestarsi solo in alcuni ceppi di un gruppo o specie batterica.

E imprevedibile e l acquisizione di questo tipo di resistenza è legata a modificazioni genetiche per mutazioni e/o per acquisizione di nuovi geni attraverso lo scambio di materiale genetico fra microrganismi.

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a) resistenza endogena, determinata da mutazioni di geni cromosomici strutturali o regolatori. Non è infettiva poiché ereditata verticalmente solo dalla progenie attraverso la duplicazione cromosomica.

Molto rara, l evento mutazionale avviene con frequenza tra 10^-7 e 10^-10, ma, in popolazioni molto grandi, ha crescita esponenziale ed è tipica di batteri intracellulari obbligati che non possono scambiare DNA in condizioni naturali.[2]

b) resistenza esogena, legata ad elementi genetici accessori mobili, come plasmidi e trasposoni, che possono trasferire i determinanti di resistenza. Spesso questi determinanti conferiscono resistenza verso più antibiotici. È impossibile prevenire l emergenza di resistenze in quanto evento raro, casuale e di solito transitorio, se non determina un vantaggio selettivo. La resistenza esiste in natura da epoche antecedenti l introduzione degli antibiotici. Molti di questi sono di derivazione naturale e i loro produttori hanno dovuto sviluppare meccanismi di protezione per evitare il danno provocato da sostanze da loro stessi prodotte. I determinanti di resistenza si sono in seguito diffusi con l aiuto dato dall estensione dell uso di antibiotici e dalla pressione selettiva da essi determinata.[2]

Tali mutazioni potrebbero favorire l insorgenza di un microorganismo più adatto a prevalere nel caso in cui le condizioni ambientali si dovessero modificare. Le possibilità di adattamento di un batterio sono illimitate considerando i geni che ha a disposizione. Può trovare la combinazione per sopravvivere ad ogni circostanza avversa si presenti. Il rimescolamento genetico nei microrganismi è una consuetudine, nonostante sia un meccanismo di sopravvivenza molto primitivo. La resistenza antibiotica, sulla base della letteratura, viene considerato un fenomeno ristretto all ambiente ospedaliero, che indica nell ampio, e spesso improprio, uso di antimicrobici che si

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attua nei nosocomi per motivi terapeutici e profilattici, la causa primaria di questo evento. Anche i patogeni comunitari stanno diventando sempre più partecipi dei diversi meccanismi di resistenza grazie alle loro capacità di mutare. Si è assistito all insorgenza di specie refrattarie, non solo ad un singolo gruppo di farmaci, ma caratterizzate da meccanismi multipli di resistenza a più classi di antibiotici.[1]

I microorganismi hanno la possibilità di modificare il proprio patrimonio genetico, sia attraverso mutazioni spontanee, sia attraverso lo scambio genetico. Mediante i trasposoni catturano geni e plasmidi che possono veicolarli. I batteri hanno virtualmente a disposizione l'intero corredo cromosomico di tutte le specie esistenti. [1]

Sono gli unici esseri viventi che possono scambiare materiale genetico con specie diverse. Questa possibilità consente ai batteri di adattarsi ad un ambiente dominato dagli antibiotici. I microorganismi hanno diverse alternative per evitare l'azione letale degli antibiotici:

 produzione di enzimi inattivanti gli antibiotici;

 alterazione della permeabilità della membrana tramite la diminuzione del numero o del diametro delle porine nella membrana esterna dei Gram-negativi;

 alterazione del bersaglio(target), ovvero la modificazione specifica del target (ad esempio mutagenesi dei residui chiave o metilazione post-trascrizionale del substrato), che porta alla perdita o alla diminuzione di affinità del farmaco per il suo bersaglio;

 sistemi di trasporto attivo, tramite pompe di efflusso energia-dipendenti;

 vie metaboliche alternative. [1]

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Infatti, i Gram-negativi non sono sensibili ai glicopeptidi perché naturalmente la loro membrana esterna è impermeabile. I Gram-positivi per simili motivi non sono inibiti dalle polimixine o dall'acido nalidixico. Si tratta di resistenza intrinseca.[1]

In alcune specie non è mai stata dimostrata resistenza alla penicillina (S.Pyogenes, T.Pallidum). E' sicuramente acquisita invece la resistenza ai beta-lattamici di molti Gram-negativi inclusi batteri come gli emofili e le moraxelle, oppure quella degli pneumococchi alla penicillina.[1]

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1)Produzione di enzimi inattivanti: gli antibiotici più diffusi in terapia sono i beta-lattamici, quindi,

la produzione di beta-lattamasi come meccanismo di resistenza risulta uno dei meccanismi più diffusi.

Questo enzima idrolizza l'anello beta-lattamico dell'antibiotico annullando totalmente la sua attività antibatterica. Nei gram-positivi questo enzima è liberato nell'ambiente, quindi il farmaco non viene a contatto con i batteri. Nei Gram-negativi la produzione di beta-lattamasi avviene a livello dello spazio periplasmico dove l'antibiotico viene neutralizzato. Le beta-lattamasi sono classificate sulla base dell'attività, ma sono state designate da sigle che ricordano il nome del paziente dal quale è stato isolato il ceppo produttore. La prima beta-lattamasi descritta risale al

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1965 veicolata da un plasmide coniugativo ritrovato in un ceppo di una giovane paziente di nome Temoniera, da cui TEM-1.

Oggi sono noti oltre 100 tipi di beta-lattamasi che conferiscono resistenza alle penicilline e alle cefalosporine di 1° e 2° generazione.

Negli enterobatteri: TEM-1 (70-90%), TEM-2 (5%), SHV-1 (2-8%).

In Pseudomonas: PSE 1-4 (100%).

In H.Influenzae: TEM-1 (30%)

In M.Catarrhalis: BRO (100%)

In S.Aureus: PEN (95%)

Per mutazione puntiforme di TEM-1 e SHV-1 sono originate le così dette beta-lattamasi a spettro esteso (ESBL) capaci di inattivare le cefalosporine di 3° generazione ma non i carbapenemici o le combinazioni con inibitori suicidi. Le carbapenemasi, poco diffuse, conferiscono, in alcuni stipiti di Pseudomonas di origine nosocomiale, resistenza ai beta-lattamici. In altri stipiti di enterobatteri sono state osservate beta-lattamasi di origine cromosomica inducibili, efficaci contro le cefalosporine di 3° generazione.

Inibitori suicidi delle beta-lattamasi: alcuni beta-lattamici, derivati dalla ricerca di nuovi antimicrobici, sono stati inizialmente scartati a causa della loro modesta potenza antibatterica nei confronti dei patogeni. Alcune di queste molecole sono state in seguito identificate come capaci di legarsi in modo covalente alle beta-lattamasi. Attraverso tale meccanismo l'enzima viene catturato e non reso disponibile per inattivare l'altro eventuale farmaco presente. Gli inibitori

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suicidi oggi in uso sono l acido clavulanico, il tazobactam e il sulbactam. Questi composti sono associati a penicilline o cefalosporine garantendo loro immunità dalle più diffuse beta-lattamasi.

Esiste un altro gruppo di enzimi che non idrolizza l'antibiotico ma reagisce chimicamente con esso modificandone l'attività.

Ne fanno parte gli enzimi che inattivano gli aminoglicosidi: acetil trasferasi, fosfotransferasi, adeniltransferasi, acetil-fosfotransferasi. Ne esistono almeno 20 tipi diversi, ma non mutano come le beta-lattamasi. Tutte le beta-lattamasi scindono l'anello beta-lattamico della molecola, qualsiasi mutazione non modifica il meccanismo d'azione ma rende gli enzimi più o meno adatti per interferire con il beta-lattamico. Le transferasi inseriscono dei gruppi chimici in vari siti dell'aminoglicoside, non esiste mutazione che migliori questo tipo di attività. Cloramfenicolo acetiltransferasi è un enzima simile ai precedenti che conferisce resistenza a questo antibiotico (sequestra ac. fusidico). Anche per i macrolidi è stata descritta una fosforilazione e idrolisi, ma non sono meccanismi di inattivazione molto comuni. [1]

2)Alterazione della permeabilità: la membrana esterna dei batteri gram-negativi impedisce l ingresso delle grandi molecole polari nella cellula. Le piccole molecole polari, come quelle di molti antibiotici, penetrano nella cellula attraverso canali composti da proteine dette porine. L assenza, le mutazioni o la perdita dei canali porinici, possono rallentare o bloccare l ingresso del farmaco nella cellula, riducendo la concentrazione del farmaco a livello del sito d azione. Se il bersaglio è intracellulare e il farmaco necessita di un trasporto attivo attraverso la membrana, le mutazioni o le condizioni ambientali che bloccano questo meccanismo di trasporto possono causare resistenza. [3]

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3)Alterazione del bersaglio: è una modifica cromosomica del bersaglio che causa perdita di affinità.

Nota quella che riguarda la DNA girasi, bersaglio dei chinoloni, alterazione della sub-unità A. E sufficiente la sostituzione di aminoacido con un altro per rendere l'enzima molto resistente a questa classe di farmaci. Negli stafilococchi la resistenza all'oxacillina (meticillina) è dovuta all'acquisizione di un gene detto mecA veicolato da un trasposone che codifica per una nuova PBP2(Penicillin Binding Protein). I ceppi OXA-R, oltre ad acquisire la resistenza a tutti i beta-lattamici, mostrano spesso resistenza ai chinoloni, macrolidi, aminoglicosidi, rifampicina, e altri. Nello S.Pneumoniae si è verificata l acquisizione di geni dalla popolazione microbica normale (streptococchi orali) di PBP (1A, 2X, 2B e 2A) che sono differenti dalle originali conferendo resistenza alla penicillina. Nei ceppi resistenti alla rifampicina si ha una RNA polimerasi resistente (frequente, beta-sub-unità dell rna polimerasi). Per i macrolidi e lincosamidi si ha la metilazione del residuo di adenina sull'RNA ribosomiale che impedisce all'antibiotico di interagire con ribosoma.

Si hanno due tipi di resistenza fenotipica:

- costitutiva (MLSB, macrolide-lincosamide-streptogramin B resistance), resistenza ai macrolidi, lincosamidi e streptogramine B;

- inducibile, resistenza ai lincosamidi e alle streptogramine solo dopo induzione con un macrolide a 14 e 15 atomi di C.

Anche per le tetracicline vi è un'alterazione del bersaglio. La resistenza ai glicopeptidi è dovuta all'acquisizione dei geni vanA e vanB che codificano per una proteina che toglie una D-ala dal pentapeptide precursore della parete. Il nuovo precursore non più sequestrato dalla vancomicina e la sintesi del peptidoglicano procede. [1]

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4)Sistemi di efflusso: il più noto riguarda la tetraciclina, il gene tetL veicolato da un trasposone trasporta all'esterno l'antibiotico (basso livello di resistenza).

Simile meccanismo è noto negli streptococchi con in macrolidi denominato fenotipo M. Qui si ha resistenza a eritromicina e macrolidi a 14-15 atomi di C ma non a macrolidi a 16 atomi di C, lincosamidi e streptogramine. Negli stafilococchi l efflusso è attivo per i macrolidi (14-15 C) e streptogramine ma non per i lincosamidi. Il gene norA identificato negli stafilococchi elabora una proteina che trasporta all'esterno i chinoloni. [1]

L obbiettivo rimane quello di impedire l interazione del farmaco con il bersaglio. I meccanismi per raggiungerlo sono comuni, sia che si tratti di resistenza intrinseca, sia in caso di resistenza acquisita. In alcuni casi il meccanismo di resistenza è sempre espresso. Generalmente le resistenze favoriscono i batteri solo in occasioni transitorie, cioè quando è presente l agente contro cui sono state prodotte. [2] E naturale che i microrganismi possano modulare l espressione dei geni di resistenza che verranno espressi solo in caso di necessità, con conseguente risparmio energetico, rendendone difficile la rilevazione con i comuni test di sensibilità. [2] La velocità e l estensione dello sviluppo delle resistenze dipendono da svariati fattori su cui è possibile intervenire :

a) il miglioramento delle pratiche mediche

b) la razionalizzazione delle prescrizioni

c) influenzare le aspettative e la percezione dei consumatori

d) ridurre l uso degli antibiotici in allevamento e agricoltura.

Uno dei fattori principali che favorisce le condizioni ideali allo sviluppo delle resistenze, è la quantità cumulativa di antibiotici usati ed il loro utilizzo senza necessità. [2]

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Altri fattori sono legati alle caratteristiche del farmaco, come lo spettro antibatterico e la farmacocinetica, che hanno un grande impatto sulla microflora commensale. La compliance del paziente e l uso della dose ottimale sono necessari per evitare concentrazioni inferiori al limite di sensibilità batterica o picchi variabili nel sito infettivo, che possono portare alla selezione di mutanti resistenti. [2] In questi casi si utilizza una strategia per l eliminazione dei resistenti basata sull impiego di dosi maggiori di farmaco, in modo che, nel sito infetto, si raggiungano concentrazioni superiori a quelle che prevengono la selezione dei mutanti. Il concetto di MIC è sostituito quindi da quello di MPC (Mutant Prevention Concentration). [2] Antibiotici a somministrazione orale (aminopenicilline, macrolidi, fluorochinoloni etc.) sono utilizzati per lo più in terapie ambulatoriali o a domicilio, creando le condizioni per lo sviluppo di resistenze anche in ambienti extraospedalieri. [2]

La flora commensale intestinale è un associazione complessa di cellule che svolgono funzioni importanti per l organismo ospite, fra le quali sono incluse:

a) partecipazione al completamento del processo di digestione dei cibi, con la liberazione di molecole semplici di carboidrati, aminoacidi e vitamine;

b) la stimolazione della vascolarizzazione e dello sviluppo dei villi intestinali;

c) la difesa dell ospite, limitando la colonizzazione e il sopravvento delle specie patogene o dei patogeni opportunisti e cooperando al mantenimento del sistema immune gastrointestinale. [2]

Nel colon sono presenti circa 1012 batteri per g di contenuto, con gli anaerobi in grande maggioranza, superando il rapporto di 1000 a 1.

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Sono rappresentate più di 500 specie diverse con una composizione variabile secondo lo stato di salute, l età e la dieta. La pressione selettiva, determinata da terapie con antibiotici per lo più eliminati inalterati per via fecale, provoca effetti sulla flora intestinale. La scomparsa dei batteri sensibili della microflora indigena provoca la moltiplicazione degli eventuali batteri resistenti presenti tenuti precedentemente in uno stato di quiescenza dalla microflora sensibile. L alterazione dell equilibrio ha importanti implicazioni sulle procedure di controllo delle infezioni. Alcune delle specie resistenti possono persistere anche dopo la cessazione della terapia e la ricostituzione della microflora. L alterazione dell equilibrio può inoltre portare alla contemporanea presenza nello stesso sito di patogeni diversi, i quali possono vantare particolari resistenze. [2] Si creano così le condizioni per il trasferimento di geni tra le specie, soprattutto in ambiente ospedaliero, dove la trasmissione di microrganismi è facilitata dalle interazioni con oggetti o superfici contaminate e con operatori sanitari portatori a cui vanno sommate le condizioni di debilitazione e immunosoppressione dei pazienti. [2] Alcuni fattori che non si possono controllare sono dovuti alle caratteristiche intrinseche dei batteri, come mutazioni e capacità di trasmissione di materiale genetico, che determinano la velocità di comparsa dei ceppi resistenti. Un altro fattore importante è il costo relativo alla diminuzione della fitness e la variabilità del comportamento microbico all esposizione ai farmaci. Dipende dalla specie batterica e dal principio attivo.

L acquisizione di resistenza è associata ad un costo biologico per il microrganismo. Questo generalmente provoca una riduzione di fitness, cioè la capacità di crescita, moltiplicazione e/o virulenza, dei batteri. Il costo delle resistenze può essere determinato dall acquisizione di geni per nuove funzioni, dall interferenza con importanti meccanismi legati al metabolismo batterico, o anche dalla richiesta di energia supplementare necessaria per la replica e il mantenimento dei determinanti di resistenza mobili. In presenza della pressione selettiva da parte degli antibiotici, i

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ceppi resistenti saranno avvantaggiati. L antibiotico andrà ad eliminare i ceppi sensibili senza intaccare quelli resistenti. Pur avendo un costo biologico maggiore, che non gli permetterà di moltiplicarsi alla stessa velocità dei ceppi sensibili, questi batteri saranno comunque favoriti dall insensibilità all antibiotico. Il cessare della terapia antibiotica, tuttavia, porta alla diminuzione della farmacoresistenza, anche se non scompare totalmente. Esistono sempre microrganismi resistenti in assenza di pressione selettiva. Questo avviene per due motivi principali: a) se la resistenza è determinata da varie mutazioni con costi diversi, in vivo saranno selezionate quelle con costo minore, cioè quelle che in assenza di antibiotico determineranno una fitness paragonabile ai ceppi originari;

b)l acquisizione di mutazioni compensatorie.

E stato dimostrato, sia in vitro che in vivo, che i batteri sono capaci di adattarsi alla diminuita fitness con mutazioni compensatorie per tornare alla fitness originaria senza alterare la resistenza. In questo caso i ceppi resistenti non avranno alcuno svantaggio in assenza di antibiotico e non scompariranno con il cessare della terapia. Questo tipo di meccanismo compensatorio è molto più frequente della reversione al fenotipo sensibile. Avremo quindi una presenza maggiore di batteri che, dopo una terapia antibiotica, resistono anche in assenza di pressione selettiva sviluppando mutazioni compensatorie che gli permetteranno di continuare ad essere resistenti e contemporaneamente di moltiplicarsi con fitness simile ai ceppi sensibili. In alcuni casi questo tipo di mutazione non ha intaccato la fitness ma, in certi ambienti, ha aumentato la capacità di moltiplicarsi di tali microrganismi. [2]

Ci troviamo di fronte ad uno stato d emergenza, soprattutto per quanto riguarda i batteri Gram-positivi, spesso resistenti per l uso e le somministrazioni prolungate di antibiotici a largo spettro. Questa situazione crea notevoli problemi in ambiente ospedaliero per la gravità delle malattie loro

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associate e per l imprevedibilità delle loro resistenze. I problemi si estendono anche all ambito comunitario, dove si assiste sempre più spesso alla comparsa di pattern di resistenza simili a quelli osservati in ospedale. Questo porta al fallimento delle terapie normalmente usate e crea le condizioni per un continuo interscambio di ceppi resistenti. Tale situazione si presenta soprattutto in strutture di lungodegenza, dove i trasferimenti all ospedale sono frequenti. [2] L aumento esponenziale di infezioni acquisite in ambiente ospedaliero, o infezioni nosocomiali, è da considerarsi preoccupante. [2] Sulla base di questi dati, è ragionevole constatare che il fenomeno è una vera priorità. Sono state sviluppate di conseguenza strategie politiche e investiti mezzi finanziari cospicui per una loro diminuzione. Circa il 5% di pazienti ricoverati in reparti per malati acuti contrae almeno un infezione nosocomiale, spesso causata da patogeni opportunisti multiresistenti.

Studi multicentrici su infezioni sistemiche hanno rilevato che più della metà sono imputabili ai Gram-positivi e che i responsabili sono principalmente stafilococchi coagulasi-negativi, S. Aureus ed enterococchi. Sta aumentando anche la meticillinoresistenza, che fra gli stafilococchi può arrivare a picchi del 60-80% ed essere elevatissima nei reparti di terapia intensiva o nelle unità di trapianto.

Molto elevata è la percentuale di meticillino-resistenza fra gli stafilococchi coagulasi-negativi, un tempo considerati solo come componenti innocui della flora commensale cutanea, e la resistenza ai glicopeptidi, che negli Stati Uniti ha raggiunto in passato punte elevatissime. In E. Faecium è arrivata al 76,3% nel periodo 2000-2002 in reparti di terapia intensiva. In Europa le statistiche mostrano un trend leggermente migliore, ma resta preoccupante. [2]

Successivamente sono presentati i dati sulle resistenze nei germi Gram-positivi causa di infezioni rilevanti, ricavati dal rapporto 2006 dell EARSS, che riepiloga i dati europei nel periodo 1999-2005

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(European Antimicrobial Resistance Surveillance System, 2006), dai rapporti ISTISAN, dell Istituto Superiore di Sanità italiano, relativi al periodo 2004-2006. [2]

Staphylococcus aureus: innocuo colonizzante della cute, si trova nel 30% degli individui sani, ma

può causare infezioni gravi. E in grado di sviluppare facilmente resistenze verso svariati farmaci, quali beta-lattamici, aminoglicosidi, macrolidi, streptogramine, lincosamidi, fluorochinoloni. Mostrano una sintesi di penicillinasi > 95%. L antibiotico-resistenza più diffusa è la resistenza alla oxacillina-meticillina (penicilline semisintetiche resistenti alla penicillinasi) e i ceppi portatori di tale resistenza (MRSA) sono dilagati in tutto il mondo e riescono a sviluppare resistenze verso altri farmaci rendendo il loro trattamento molto complicato. E emersa recentemente anche una ridotta sensibilità (VISA, stafilococchi con resistenza intermedia alla vancomicina, con MIC di 8-16

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μg/ml) o resistenza propria (VRSA, Vancomycin-Resistant Staphylococcus Aureus, co MIC ≥ μg/ l) ai glicopeptidi, usati spesso per il tratta e to delle i fezio i da MRSA. Questo tipo di resistenza è dovuto all acquisizione del gene vanA nei VRSA dagli enterococchi e nei VISA forse all ispessimento della barriera cellulare. I ceppi VISA ed hVISA (popolazioni di S. aureus in cui sono presenti sottopopolazioni con gradi diversi di sensibilità alla vancomicina) sono difficilmente rilevabili con i test di sensibilità, ma sono sospettati di essere causa di molti insuccessi terapeutici nei trattamenti con vancomicina. In Europa viene rilevata una bassissima frequenza negli Stati settentrionali, 0-3%, di MRSA invasivi, mentre negli Stati dell Europa centrale la frequenza aumenta fino al 25% e si assiste alla comparsa di frequenze elevate, fino al 40%, negli Stati meridionali. Fortunatamente, in molti paesi, si sta verificando un decremento. La frequenza aumenta notevolmente se si considerano MRSA isolati dai reparti di terapia intensiva. Si arriva anche al 60%, 55,3% in Italia. In Italia la percentuale di MRSA è ad oggi elevata, ma si assiste ad un leggero decremento: dal 44% del 2000 al 37% del 2005 e non sono ancora emersi ceppi resistenti ai glicopeptidi.

Gli MRSA sono spesso resistenti ad altri antibiotici: dai dati ISTISAN il 54,7% è resistente ad almeno 4 classi di antibiotici oltre alla meticillina, il 32,4% ad almeno 5, e il 2,3% ad almeno 7. [2]

Streptococcus pneumoniae: è un ospite delle prime vie respiratorie. Può diventare responsabile di

processi infettivi quali polmoniti, sepsi e meningiti, è la causa più frequente di polmoniti in comunità e di infezioni respiratorie nei primi anni di vita. Molto diffusa è la sua resistenza ai beta-lattamici. L aumento della prescrizione di farmaci alternativi ha creato le condizioni per l aumento della resistenza verso macrolidi, cefalosporine di 3°generazione, e nuovi fluorochinoloni. I dati sulle resistenze Europee nel 2005, variano dall 1% dell Olanda al 39% della Romania, mentre i dati relativi alla resistenza all eritromicina variano dal 10 al 25%. Generalmente la resistenza

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verso entrambi i composti resta inferiore al 5%. In Italia si ha una presenza di ceppi resistenti costante negli anni, intorno al 5% nel 2005 per la penicillina, al 9-10% considerando anche i ceppi a sensibilità intermedia, e al 31% per i macrolidi. La resistenza verso entrambi, considerando anche la sensibilità intermedia, è leggermente superiore al resto d Europa, 7,4%. Non ci sono segnalazioni di ceppi intermedi o resistenti alla vancomicina. La maggior parte dei sierogruppi che manifestano resistenza sono compresi nel vaccino glicoconiugato 7-valente attualmente

disponibile. [2]

Enterococcus faecalis/faecium: questi batteri sono emersi come importanti patogeni nosocomiali

negli ultimi decenni. Parallelamente si sono moltiplicate le resistenze ai glicopeptidi e agli aminoglicosidi ad alto livello, rendendo ancora più difficile il loro trattamento. Dati europei riguardanti la resistenza agli aminoglicosidi ad alto livello per E. Faecalis nel 2005, rilevano una grande variabilità, andando dallo 0% dell Islanda al 54% della Grecia. La maggior parte degli Stati però registra resistenze fra il 25% e il 50%, senza grossi cambiamenti rispetto agli anni precedenti. L Italia nel 2005 registra il 4% di ceppi resistenti, o a sensibilità intermedia, alla penicillina, 38% per la resistenza agli aminoglicosidi ad alto livello e 3% per la resistenza ai glicopeptidi. La resistenza alla vancomicina in E. Faecium in Europa è dovuta in genere ad epidemie localizzate in singoli ospedali, che però, non rappresentano la situazione globale.

Registrate frequenze che vanno da 0 al 37% della Grecia e al 46% di Israele nel 2005, in aumento rispetto agli anni precedenti. In Italia viene registrato un 19% di resistenza ai glicopeptidi, con dati variabili negli anni precedenti dal 15% al 24%. La multiresistenza è diffusa in Italia: il 50,1% di E.

Faecium vancomicina-resistente risulta essere resistente ad almeno altri 4 antibiotici, mentre il

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Stafilococchi coagulasi negativi (CoNS): sono batteri responsabili di infezioni nosocomiali. Si

manifestano in caso di protesi, cateteri o stati di immunodepressione. In grado di sintetizzare penicillinasi, riportano una resistenza all oxacillina generalmente superiore al 70% (80% nelle terapie intensive) Non sono riportate resistenze alla vancomicina, sono state evidenziate però resistenze elevate contro fluorochinoloni, intorno al 50% o superiori per le terapie intensive e a cefalosporine. Contenute invece per aminoglicosidi. [2]

Streptococchi Beta-Emolitici: streptococchi del gruppo A (Streptococcus Pyogenes), B, C e G. Sono

tutti sensibili ai beta-lattamici, mentre viene presa in esame la resistenza a macrolidi e lincosamidi. Infatti essi sono alternative terapeutiche per infezioni invasive, o in caso di allergie. In Italia le resistenze ai macrolidi sono in diminuzione, dal 46% del 1996 al 18% del 2005. [2]

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Gram-negativi che stanno mostrando resistenza preoccupante

-Pseudomonas Aeruginosa: batterio ubiquitario considerato un patogeno opportunista nell uomo.

E considerato un batterio virulento che però non riesce ad instaurare infezioni e quadri patologici degni di nota in soggetti immunocompetenti. C è la possibilità che infetti il tratto urinario, provocando infezioni estese che possono portare alla morte di alcuni tessuti e al decesso per setticemia.

E in grado di produrre cefalosporinasi cromosomiche. Presenta il gene TEM-1 per la resistenza alle penicilline, e il gene PSE 1-4 per la produzione di beta-lattamasi plasmidiche. Presenta inoltre resistenza all amikacina (adenil-transferasi), agli aminoglicosidi (impermeabilità), all imipenem(mutazione della porina Opr-D) e alla ciprofloxacina. [1]

-Klebsiella Pneumoniae: patogeno opportunista ubiquitario che colonizza solitamente pelle o

faringe.

Generalmente, come per P.Aeruginosa, questo batterio non provoca infezioni in soggetti immunocompetenti, ma, essendo un patogeno opportunista, provoca infezioni in quei pazienti che presentano un immunodeficienza o che comunque sono più suscettibili a infezioni. Le infezioni negli ambienti sanitari sono diventate più frequenti, assumendo una maggiore importanza in quanto si è avuta la comparsa di ceppi multiresistenti. Responsabile di polmonite con esito fatale nel 50% dei casi, K.Pneumoniae può provocare infezioni a partire dal tratto

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urinario, ma anche respiratorio, ferite, ustioni e circolazione sanguigna. Resistente alle penicilline grazie al gene TEM-1, alle vecchie cefalosporine (cefalosporinasi cromosomiche), a cefalosporine di 3° generazione (enzimi ESBL, extended spectrum beta lactamase, ovvero enzimi in grado di idrolizzare una vasta gamma di antibiotici beta-lattamici inclusi penicillina, cefalosporine a spettro ristretto ed esteso, monobattamici e sono inibite dagli inibitori delle beta-lattamasi come l acido clavulanico), e agli aminoglicosidi. [1]

-Enterobacter: sono batteri generalmente presenti nella flora intestinale umana dove si trovano

come commensali Tuttavia nei soggetti immunodepressi possono comportarsi da patogeni opportunisti e causare infezioni urinarie. Questi batteri hanno presentato alcuni tipi di resistenza come enzimi inattivanti gli aminoglicosidi e sono naturalmente resistenti alle cefalosporine per la presenza di cefalosporinasi. [1]

-Escherichia Coli: batterio che si trova comunemente nell intestino dell uomo e di animali

omeotermi, è un normale commensale del colon. Alcuni ceppi di E.Coli sono in grado di sintetizzare Vitamina K e di contrastare la crescita di patogeni opportunisti che possono trovarsi nella flora intestinale. Per questo possono essere considerati simbionti. Alcuni ceppi patogeni possono provocare però delle disfunzioni intestinali che portano a diarree passeggere di lieve-media entità solitamente. Alcuni dei ceppi innocui possono essere aggressivi al di fuori del tratto intestinale e provocare infezioni del tratto urinario, ma anche aggredire altri organi e tessuti all interno del corpo, come per esempio il peritoneo. Altri ceppi di E.Coli presentano un alta patogenicità come per esempio E. Coli O157:H7. Capostipite di un ceppo di batteri che provocano infezioni di carattere entero-emorragico, dovute al rilascio di tossine piuttosto aggressive che danneggiano la mucosa intestinale. L infezione può anche provocare danni a tessuti extraintestinali con complicanze gravi. Il contagio può avvenire soprattutto in seguito all ingestione di acqua o cibi contaminati: il macinato bovino è uno dei cibi più a rischio perché

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questi batteri possono annidarsi dall intestino alle carni dove sono protetti dalla cottura. Secondo una ricerca condotta dall IZSVe su allevamenti di polli e tacchini, lo screening fenotipico ha evidenziato che la presenza di ceppi di E.Coli ESBL positivi è frequente, sia in allevamento che nella carne.[4] I ceppi di E.Coli isolati da campioni da allevamenti intensivi di carni di pollo e tacchino, ma anche di feci dei suddetti animali, sono associati a elevati livelli di resistenza per la maggior parte degli antibiotici testati. In particolare, è emersa una resistenza alle molecole cefepime, cefotaxime e ceftazidime pari al 90% nei campioni di feci e all 80% nei campioni di carne. E stato evidenziato che i genotipi più frequenti in entrambe le categorie produttive sono costituiti dai geni TEM-1 e CTX-M1. [4]

-Burkholderia Cepacia: dapprima considerato unico della sua specie, è stato poi associato ad un

gruppo di batteri, Burkholderia Cepacia Complex, responsabili di infezioni a livello delle vie respiratorie.

Sono stati infatti isolati da pazienti con fibrosi cistica o immunocompromessi. [5] Questo tipo di batteri presentano resistenza a beta-lattamici, chinoloni, aminoglicosidi. [1]

-Stenotrophomonas Maltophilia: è un batterio che colonizza le vie aeree. Fa parte di quei batteri

che possono dare infezione delle vie respiratorie anche se non in maniera così frequente come per S.Aureus, H.Influenzae e P.Aeruginosa. Resistente a differenti classi di antimicrobici. All espressione di diversi meccanismi di resistenza, sia innati che acquisiti, è da attribuire la resistenza ai betalattamici, chinoloni, carbapenemi e cefalosporine, anche se alcuni ceppi sono sensibili al ceftazidime. [5] [1]

-Haemophilus Influenzae: è caratterizzato da parassitismo obbligato. I ceppi acapsulati

colonizzano le vie aeree superiori, dove generalmente possono dare infezioni localizzate. Difficilmente può entrare nel circolo ematico andando a colpire organi e tessuti diversi, tuttavia

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può capitare per soggetti immunocompromessi. Questi batteri sono resistenti ad ampicillina, produttori di beta-lattamasi, ma anche a cefotaxima, cloramfenicolo, imipenem e azitromicina. [6]

Batteri anaerobi resistenti

-Prevotella melaninogenica: si trova generalmente nel cavo orale umano ed è un patogeno

opportunista.

Viene notato grazie al fatto che da un rapido sviluppo di lesioni paradontali. Questo batterio ha sviluppato resistenze come beta-lattamasi e resistenza alle tetracicline. [1]

-Bacteroides: si trovano in una porzione dell intestino dei mammiferi dove hanno il ruolo di

semplificare grandi molecole in molecole più piccole per l assorbimento. Hanno anche il ruolo di bloccare alcuni batteri che potrebbero essere patogeni. Infatti, alcuni di loro sono patogeni opportunisti, quindi, se le condizioni lo concedono, sono in grado di sviluppare infezioni del peritoneo, ascessi e appendiciti. Col tempo hanno sviluppato cefalosporinasi, resistenza a tetraciclina e clindamicina.

-Fusobacterium: fanno parte della normale flora umana dell orofaringe, ma alcuni di essi possono

comportrsi da patogeni opportunisti. Nel tempo hanno sviluppato beta-lattamasi. [1]

-Clostridium Difficile: si trova nel sottosuolo e nel tratto intestinale di animali domestici o da

cortile. Si può trovare raramente nella flora saprofita intestinale umana negli adulti. Può essere responsabile della colite pseudomembranosa, caratterizzata da necrosi. Le infezioni da C.Difficile sono motivo di preoccupazione, in quanto possono avere un esito fatale. Tanto da dover applicare misure profilattiche soprattutto in ambienti nosocomiali. Il problema principale è che la sue infezioni sono favorite non solo da situazioni in cui il soggetto è immunocompromesso, ma anche dall utilizzo di diversi tipi di antibiotici che, a causa della loro attività, vanno a indebolire la

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flora intestinale favorendo la colonizzazione del C.Difficile. Recentemente sono stati isolati ceppi che presentano metronidazolo resistenza. [1]

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Capitolo 2

CAUSE E IMPLICAZIONI DELL ANTIBIOTICO RESISTENZA : FOCUS SUGLI ALLEVAMENTI

Le cause che stanno portando allo sviluppo di una sempre più preoccupante resistenza ai farmaci antibiotici, sono molte. Nel capitolo precedente è stato analizzato come i batteri riescano a sviluppare questo tipo di fenotipo tramite meccanismi del tutto naturali e spontanei. Alcuni, infatti, sono naturalmente resistenti a diversi tipi di antibiotici grazie alle loro caratteristiche biologiche; altri sviluppano resistenze in base all evoluzione del loro genoma in seguito alla ricombinazione genetica che avviene di generazione in generazione. Dei batteri, invece, riescono a sviluppare nuovi metodi per resistere a questi farmaci grazie allo scambio di geni con altri batteri o addirittura con altre specie. Questo tipo di resistenza, definita resistenza orizzontale, è una delle principali cause di resistenza antibiotica. Tuttavia, i meccanismi naturali e spontanei utilizzati dai batteri per sopravvivere ad ambienti sempre più ostili, non sono gli unici responsabili. E ragionevole pensare che l utilizzo improprio di questa categoria di farmaci, abbia spinto i batteri a sviluppare meccanismi di resistenza sempre più raffinati e sempre più difficili da controllare.

L uso improprio di antibiotici si riferisce a:

1)Utilizzo del farmaco quando non serve. Molto spesso questo avviene in caso di episodi influenzali e raffreddore. C è, infatti, una tendenza all utilizzo di questi farmaci in concomitanza di malanni stagionali, più o meno debilitanti, di solito accomunati a stati febbrili. In primo luogo può avvenire, per un errata valutazione da parte del medico curante o per eccesso di zelo con prescrizione dell antibiotico per un infezione della quale non può avere certezza microbiologica, in assenza di un tampone o campioni per l analisi di laboratorio. Questa procedura non viene quasi

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mai applicata inizialmente a causa dei tempi di attesa per i risultati delle analisi. (2-3 giorni) Gli antibiotici hanno diverse caratteristiche e diversa origine. Per ottenere un azione terapeutica efficace è fondamentale assumere quello più appropriato per contrastare il batterio responsabile dell'infezione.

La scelta spetta al medico che in genere inizialmente prescrive un antibiotico a largo spettro. Se questa terapia non si dimostra efficace si ricorre a esami di laboratorio necessari per identificare il microrganismo patogeno in maniera specifica.( un prelievo di sangue, un tampone faringeo o analisi del muco bronchiale, un esame colturale delle urine o delle feci) associato ad un antibiogramma per identificare la sensibilità ai farmaci antibiotici. [7]

Dal punto di vista epidemiologico, gli stati febbrili stagionali sono di solito causati da virus, e non da batteri, e sono in genere autolimitanti. Questo implica l utilizzo del farmaco a vuoto e può addirittura peggiorare lo stato di salute del paziente che, durante la terapia antibiotica(in questo caso inutile), non troverà alcun miglioramento.

2)Assunzione sbagliata. I tempi e le dosi efficaci sono stabiliti per ciascun antibiotico in maniera precisa. Assumere una quantità di farmaco superiore non accelera la guarigione, mentre assumerne di meno non permette di eliminare l'infezione e rischia di farla cronicizzare, creando seri problemi e rendendo i batteri patogeni sempre più difficili da contrastare.(avviene, per esempio, in diversi casi di cistite mal gestita). Lo stesso ragionamento vale per lo schema della terapia. (durata e intervallo tra le dosi) Il medico prescrive la terapia con una posologia specifica. (es. antibiotico 2 volte al giorno per 5 giorni)

La non aderenza al piano di trattamento programmato crea il presupposto per l istaurarsi della farmacoresistenza, infezione non completamente debellata e recidiva di malattia.[7]

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3)L'antibiotico prescritto può dare problemi come dolori gastrointestinali o affaticamento. In questi casi il paziente potrebbe abbandonare il trattamento spontaneamente. Invece, i disturbi vanno segnalati al medico che, se possibile, prescriverà un altro farmaco con proprietà antimicrobiche analoghe, ma che sarà meglio tollerato a livello soggettivo, oppure proporrà rimedi in grado di attenuare gli effetti collaterali. [7]

Malattie da raffreddamento

Per le malattie da raffreddamento, nella maggior parte dei casi, gli antibiotici non servono. Infatti, influenza, sindromi simil-influenzali, raffreddore, mal di gola e otiti sono causate da virus, nella stragrande maggioranza dei casi. Usare gli antibiotici contro i virus è ovviamente inutile e, come argomentato in precedenza, il problema non si risolve, ma addirittura può aggravarsi. In caso di influenza le uniche strategie realmente utili sono: riposo in un ambiente confortevole, idratazione adeguata, dieta con alimenti nutrienti, assumere frutta e verdura.

Si può ricorrere a farmaci antipiretici.(es. paracetamolo, acido acetilsalicilico). Gli antibiotici saranno prescritti dal medico soltanto in casi particolari, generalmente in popolazioni sensibili (es. pazienti con malattie respiratorie o cardiovascolari croniche, anziani) per prevenire o curare possibili infezioni batteriche secondarie facilitate dall'influenza. (es. polmoniti)

Sintomi quali rinorrea e congestione nasale, si risolveranno con la guarigione dall infezione virale. Stesso vale per patologie delle prime vie respiratorie, che nella maggioranza dei casi sono provocate da virus. Se il dolore è molto intenso e associato a febbre che persiste oltre 2-3 giorni nonostante l'uso di antipiretici, si può intervenire con antibiotici. Possono quindi essere sufficienti farmaci sedativi della tosse, oppure mucolitici ed espettoranti nel caso di un eccesso di muco bronchiale.