La polmonite acquisita in ospedale (HAP, hospital-acquired pneumonia) è una complicanza frequente nei pazienti ospedalizzati e la principale causa di morte per infezioni acquisite in ospedale. 

Uno studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature communications, ipotizza che la terapia antimicrobica utilizzata per l’HAP perturbi il microbiota intestinale e che queste alterazioni influenzino la difesa immunitaria contro i batteri MDR (multidrug-resistant: multiresistenti) riducendo l’attività antibatterica controllata da FFAR2/3 dei monociti infiammatori (IM, inflammatory monocytes).

Correlazione tra antibiotici e HAP

La HAP viene spesso causata da batteri multiresistenti come la Klebsiella pneumoniae che produce carbapenemasi. Fattori di rischio per HAP sono rappresentati da precedenti terapie antimicrobiche; in particolare, gli antibiotici con attività contro i batteri anaerobici aumentano il rischio di HAP e altre infezioni nosocomiali causate da Enterobacteriaceae. 

Tuttavia, non si sa ancora come la terapia antimicrobica influisce sulla suscettibilità all’HAP e non esistono interventi profilattici mirati per proteggere i pazienti che ricevono una terapia antimicrobica alla successiva HAP.

Microbiota e patogenesi di HAP

La colonizzazione asintomatica intestinale e/o orofaringea è considerata un passaggio essenziale nella patogenesi di K. pneumoniae e la colonizzazione di K. pneumoniae viene normalmente soppressa dal microbiota sano attraverso un meccanismo noto come resistenza alla colonizzazione. 

La terapia antimicrobica, tuttavia, può distruggere il microbiota come effetto collaterale negativo, compromettendo così la resistenza alla colonizzazione e consentendo la crescita eccessiva di K. pneumoniae. Inoltre, il microbiota prepara e calibra i percorsi di difesa immunitaria per proteggere dalle infezioni polmonari. Si è scoperto che questi meccanismi dipendono da metaboliti derivati ​​dal microbiota e da altre molecole microbiche.

Il microbiota intestinale dei pazienti trattati con antibiotici mostra una diversità tassonomica significativamente ridotta ed è caratterizzato da un’abbondanza inferiore di diverse specie commensali appartenenti all’ordine Clostridiales, come Ruminococcus torques, Faecalibacterium prausnitzii e Dorea longicatena, rispetto al microbiota di pazienti senza terapia antimicrobica, ed è noto che molti di questi microbi intestinali producono acidi grassi a catena corta (SCFA). 

L’analisi dei livelli di SCFA nei campioni di plasma di un sottogruppo di pazienti ha mostrato che la produzione di diversi SCFA era compromessa negli individui che ricevevano antibiotici.

Riduzione SCFA ed effetti sui monociti infiammatori polmonari

La riduzione dei produttori di SCFA indotta dagli antibiotici influenza l’attività microbicida dei monociti infiammatori (IM), compromettendo così la difesa immunitaria antibatterica nel polmone. L’attività microbicida degli IM è potenziata dagli SCFA tramite FFAR2/3, fagocitosi, acidificazione endolisosomiale e attività del lisozima, e questo meccanismo contribuisce in modo critico al controllo delle infezioni polmonari batteriche in vivo. 

La ridotta attività microbicida degli IM di topi trapiantati con microbiota associato agli antibiotici o di animali privi di FFAR2/3 era correlata con una ridotta espressione di geni legati alla fagocitosi, alla degradazione lisosomiale e all’attività del lisozima. Il trattamento con SCFA è in grado di migliorare la difesa antibatterica polmonare, con un effetto protettivo verso K. Pneumoniae in quanto, l’attività microbicida degli IM è necessaria per eliminare le infezioni polmonari sostenute da questo microrganismo. 

Conclusioni

Gli antibiotici ad ampio spettro influenzano i meccanismi immunitari controllati dal microbioma, ma è ragionevole ipotizzare che gli antibiotici con uno spettro più ristretto e una minore attività contro i batteri anaerobici possano avere effetti meno drammatici sui tali meccanismi di difesa. 

Se questa ipotesi fosse corretta, emergerebbe un altro argomento importante a favore dell’uso di antibiotici a spettro ristretto nella terapia mirata delle infezioni batteriche.