Stato dell’arte
La comprensione di come le interazioni microbiche alterino la suscettibilità agli antibiotici dei principali agenti patogeni umani, come C. difficile, potrebbe consentire di sviluppare trattamenti antibiotici su misura. Ma, ad oggi, ne sappiamo ancora poco.

Cosa aggiunge questa ricerca
In questo nuovo studio, i ricercatori hanno indagato il contributo delle interazioni interspecie sulla risposta di C. difficile ad antibiotici clinicamente rilevanti, quale il metronidaziolo, utilizzando un approccio di assemblaggio bottom-up delle comunità intestinali del microbiota umano.

Conclusioni
Sono state identificate 2 classi di interazioni microbiche che alterano la suscettibilità agli antibiotici di C. difficile, le più comuni sono quelle che ne migliorano la crescita a basse concentrazioni di antibiotici. Una comprensione più profonda dei principi ecologici e molecolari che modellano la risposta di C. difficile agli antibiotici potrebbe essere molto utile in futuro nella valutazione degli interventi terapeutici.

I risultati di un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Plos Biology, fanno luce sui modelli di risposta di Clostridioides difficile agli antibiotici. 

Utilizzando una comunità microbica intestinale umana diversificata, i ricercatori hanno studiato come le interazioni tra le specie del microbiota intestinale influiscono sulla risposta del Clostridioides difficile ad antibiotici rilevanti nel trattamento di questo agente patogeno, come il metronidazolo. 

I risultati sottolineano la necessità di considerare queste interazioni negli approcci futuri per il trattamento di C. difficile.

“Dialoghi” tra microbi che modificano la risposta agli antibiotici

Clostridioides difficile è in grado di infettare il tratto gastrointestinale umano. Tuttavia, il microbiota intestinale può inibirne la crescita e la capacità di persistere nel tempo nell’intestino umano, fenomeno noto come resistenza alla colonizzazione. 

Questo fenomeno è evidente se si considerano l’aumento del rischio di infezione da C. difficile dopo il trattamento con antibiotici che decimano il microbiota, e l’efficacia dei trapianti di microbiota fecale da donatori umani sani nell’eliminare le infezioni ricorrenti da C. difficile.

Analogamente ad altri agenti patogeni, la suscettibilità agli antibiotici di C. difficile è stata studiata utilizzando esperimenti in vitro di crescita in monocoltura nella quale non vi sono interazioni con i membri della comunità residente che possano modificare la suscettibilità agli antibiotici di un patogeno. 

La comprensione di come le interazioni microbiche alterino la suscettibilità agli antibiotici dei principali agenti patogeni umani come C.difficile potrebbe invece consentire di sviluppare trattamenti antibiotici su misura nonché permettere nuovi interventi sul microbiota in grado di sradicare selettivamente i patogeni umani, riducendo al minimo l’impatto sul microbiota sano e la possibilità che i patogeni acquistino caratteristiche di resistenza. 

Risposta di C. difficile modificata da un sottoinsieme di microbi intestinali 

In questo studio, i ricercatori statunitensi, dell’Università del Wisconsin, hanno indagato il contributo delle interazioni interspecie sulla risposta di C. difficile agli antibiotici, utilizzando un approccio di assemblaggio bottom-up delle comunità intestinali umane. In questo modo, sono state identificate 2 classi di interazioni microbiche che alterano la suscettibilità agli antibiotici di C. difficile: 

• interazioni che portano ad un aumento della capacità di C. difficile di crescere ad alte concentrazioni di antibiotici (rare);
• interazioni che inducono un miglioramento della crescita di C. difficile a basse concentrazioni di antibiotici (comuni). 

Sulla base dei dati di profilazione trascrizionale dell’intero genoma ottenuti nello studio, i ricercatori hanno dimostrato che il sequestro di metalli dovuto alla produzione di idrogeno solforato da parte di specie intestinali prevalenti come Desulfovibrio piger aumenta la concentrazione minima inibitoria (MIC) di metronidazolo per C. difficile. 

Conclusioni 

I risultati ottenuti forniscono una comprensione più profonda dei principi ecologici e molecolari che modellano la risposta di C. difficile agli antibiotici, che potrebbe essere molto utile in futuro nella valutazione degli interventi terapeutici.