La resistenza agli antimicrobici (AMR), è responsabile di circa 1,2 milioni di decessi all’anno a livello globale, e rappresenta una minaccia crescente per la salute pubblica per quanto riguarda il successo del trattamento delle infezioni batteriche. Per affrontare la resistenza agli antimicrobici, è necessario determinare dove si sviluppa e chiarire i serbatoi di geni di resistenza agli antimicrobici (ARG), anche all’interno del microbioma umano. 

Sono state identificate varie fonti e vie di diffusione delle resistenze, ad esempio da serbatoi ambientali, animali, nonché umani e ambienti ospedalieri. Un recentissimo studio, i cui risultati sono stati pubblicati su Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials, ha indagato il resistoma e la resistenza fenotipica del microbiota del biofilm orale per comprendere le caratteristiche intrinseche di questo potenziale serbatoio di ARG.

Microbiota orale

Il cavo orale è colonizzato da circa 1.000 diversi taxa microbici, di cui una quantità parziale si trova in particolari nicchie orali, ad esempio la placca dentale. Le cellule microbiche sono organizzate come un biofilm le cui caratteristiche, ad esempio la vicinanza e la natura polimicrobica, consentono interazioni come il trasferimento genico orizzontale. 

Quando è in stato di eubiosi, il microbiota orale fornisce benefici per l’ospite, ma quando fattori ambientali incrinano l’equilibrio verso un cambiamento disbiotico, si ha il potenziale sviluppo di patologie orali come la carie e la parodontite. 

Geni di resistenza agli antibiotici (ARG)

Il microbiota orale sano contiene una ricchezza di geni di resistenza. Le mutazioni sui geni cromosomici per esempio, ma soprattutto il trasferimento di ARG situati su elementi genetici mobili possono dotare i batteri di resistenza e aumentare il numero di ceppi resistenti. 

Pertanto, le comunità di commensali umani possono fungere da serbatoi per i geni di resistenza che possono essere trasmessi tra specie diverse. Il microbiota orale rappresenta un ecosistema su microscala così diversificato. In termini di diffusione di ARG attraverso la trasmissione di batteri, la cavità orale non rappresenta un sistema chiuso e la trasmissione di microbi orali all’intestino risulta diffusa e persino aumentata per i patogeni opportunisti. 

I batteri orali possono anche diffondersi in altri distretti corporei attraverso il flusso sanguigno o essere trasmessi ad altri individui. Inoltre, a causa del processo di desquamazione dei biofilm orali formati sui tessuti duri, parti di biofilm possono essere trasmesse ad altre aree del corpo umano.

Diversità del resistoma del microbiota orale

Attraverso metodi genotipici e fenotipici è stato determinato se il microbiota orale rappresenta una fonte di ARG e in che modo il resistoma differisce negli individui sani (H) rispetto agli individui con carie attiva (C) e ai pazienti con parodontite cronica (P). 

I risultati hanno mostrato che la prevalenza di ARG era più alta nei pazienti H e significativamente più alta nei pazienti H e C rispetto ai pazienti P. Nel complesso, i generi Actinomyces, Streptococcus, Veillonella, Corynebacterium, Neisseria e Fusobacterium hanno dominato in H, che si riflette per la maggior parte sia nel sequenziamento che nella tecnica di coltura. Rispetto a H, in C i generi Veillonella e Prevotella erano significativamente più abbondanti. Inoltre, le specie P. acidifaciens, S. mutans e diverse specie di Actinomyces hanno mostrato abbondanze significativamente più elevate in C rispetto ad  H o P. 

In P, i generi Porphyromonas, Tannerella, Prevotella, Treponema e Fusobacterium hanno mostrato un’abbondanza significativamente maggiore rispetto a H e C, mentre le specie P. gingivalis, Desulfobulbus oralis, T. forsythia, T. denticola, F. alocis, P. micra e P. intermedia hanno mostrato abbondanze significativamente più elevate in P rispetto a H e C. Gli unici taxa che si sono distinti come significativamente più abbondanti in H erano il phylum Proteobacteria e il genere Neisseria.

Rilevamento dei geni di resistenza

Il sequenziamento metagenomico ha fornito un’analisi completa e ha rivelato un’elevata prevalenza di geni di resistenza in tutti e tre i gruppi. Gli ARG con una prevalenza superiore al 20% hanno conferito per lo più resistenza agli antibiotici mirati alla biosintesi proteica microbica e alla sintesi della parete cellulare. Lo spettro di ARG includeva resistenza a macrolidi, fluorochinoloni e ampicillina. Gli ARG con la più alta prevalenza in H e G erano mefA, msrD, cfxA, ermF, ermB, tetM e anche tetQ nel gruppo C, mentre in P erano pgpB, tetQ, cfxA, tet32, mefA e msrD. 

Gli approcci metagenomici funzionali hanno rilevato principalmente geni di resistenza alla tetraciclina, più frequentemente tetM, che sono stati trovati con una prevalenza del 30-60%, e geni dell’eritromicina. In P, pgpB era l’ARG più diffuso non rilevato negli altri gruppi. PgpB è un gene codificato cromosomicamente in P. gingivalis, che si trova in grande abbondanza in P. È interessante notare che in P sono stati rilevati significativamente meno ARG rispetto a H e C, il che può essere spiegato dalla minore diversità e dalla diversa composizione microbica nella parodontite. 

Ciò è confermato dai resistotipi in cui erano raggruppati gli ARG, che erano associati alla sottostante composizione del microbiota. I resistotipi 1 e 2 erano presenti in tutti e tre i gruppi, principalmente in H e C, che mostravano anche ecotipi sovrapposti, mentre il resistotipo 3 era presente solo in P ed era dominato dal gene pgpB e dai geni di resistenza alla tetraciclina.

Conclusioni

Il microbiota orale ospita una vasta gamma di geni di resistenza e mostra un’alta prevalenza di resistenza fenotipicamente espressa. 

È stato riscontrato il raggruppamento degli ARG in base alla condizione orale (H, C o P), con H che è il più ricco di ARG. Le condizioni quadro specifiche all’interno del biofilm orale aumentano la possibilità per i batteri di scambiare ARG situati su elementi genetici mobili. 

Quindi, la diffusione della resistenza è una possibilità, poiché i batteri orali possono raggiungere altri distretti corporei e il loro trasferimento al microbioma intestinale ha dimostrato di essere più esteso di quanto precedentemente ipotizzato. 

Alla luce di questi dati e dell’evidenza che gli antibiotici sono spesso prescritti in odontoiatria senza indicazione, si raccomanda un uso prudente di antimicrobici e sono necessarie ulteriori ricerche per far luce sul potenziale trasferimento genico orizzontale e sulla diffusione della resistenza attraverso batteri orali.