Infezioni ospedaliere: probiotici e fagi al posto dei disinfettanti?

28 settembre 2018 / di Silvia Radrezza

Università di Ferrara (studio originale)

Stato dell’arte
La maggior parte delle infezioni ospedaliere sono dovute a patogeni, spesso farmaco resistenti, che colonizzano le superfici. Viste le limitazioni dei comuni detergenti chimici, l’attenzione si è spostata sulla messa a punto di trattamenti con probiotici i quali, nonostante abbiano mostrato efficacia e sicurezza, richiedono tempi prolungati e ridotta specificità.
Cosa aggiunge questa ricerca
Sulla base di test in vitro e in situ, combinando i probiotici con batteriofagi è possibile diminuire i tempi di latenza e aumentare l’efficacia del trattamento igienizzante oltre che la sua durata e specificità mantenendo alto il profilo di sicurezza.
Conclusioni
Il trattamento combinato probiotici-fagi potrebbe essere implementato con successo nel piano sanitario ospedaliero andando ad eliminare in modo sicuro i patogeni farmaco resistenti causa delle principali infezioni contratte in questo ambiente.

La combinazione di probiotici e batteriofagi permette di potenziare il trattamento igienico-sanitario ospedaliero andando ad eliminare in modo sicuro, rapido e duraturo i patogeni farmaco resistenti, causa della maggior parte delle infezioni contratte in questo ambiente.

È quanto dimostra lo studio tutto italiano coordinato da Maria D’Accolti dell’Università di Ferrara e di recente pubblicato su Infection and Drug Resistance.

Leggi anche: Allo studio probiotico “ambientale” contro le infezioni ospedaliere

Le infezioni ospedaliere rappresentano uno dei principali problemi di salute pubblica andando a colpire circa il 15% dei pazienti ricoverati.

Le superfici ospedaliere sono infatti ampiamente colonizzate da batteri, nella maggior parte patogeni e farmaco-resistenti (MDR) i quali, proprio per le loro acquisite proprietà, non sono intaccati dai comuni detergenti chimici che al contrario, ne promuovono la resistenza andando inoltre ad impattare pesantemente sull’ambiente. Per far fronte a questa emergenza, un gruppo di ricercatori, parzialmente composto dagli autori anche di questo lavoro, ha recentemente proposto un trattamento sanitario innovativo basato sull’uso di spore di probiotici appartenenti nello specifico al genere Bacillus per andare a contrastare la proliferazione dei patogeni responsabili delle infezioni attraverso un meccanismo di inibizione competitiva. Questa strategia, benché efficace, si è dimostrata però poco specifica e ha richiesto tempi relativamente lunghi per manifestare la sua efficacia. Di contro, i batteriofagi hanno dimostrato nell’industria alimentare un’elevata rapidità d’azione nel combattere i batteri che attaccano i cibi, inclusi quelli farmaco resistenti come alcuni ceppi di S. aureus ed E.coli.

Integrando queste informazioni, i ricercatori hanno voluto perciò testare in questo nuovo studio le potenzialità della combinazione tra probiotici e batteriofagi nell’ostacolare le infezioni ospedaliere provocate dai batteri che ne sono i principali responsabili ovvero S. aureus (ceppo ATCC 25923), E. coli (ceppo ATCC 25922) e P. aeuroginosa (ceppo ATCC BAA-47). I test di attività o di “decontaminazione” sono stati condotti sia vitro che in situ seguendo le opportune procedure standardizzate. Di seguito dunque i risultati suddivisi per i diversi punti trattati.

Suscettibilità dei fagi ai batteri testati

Per valutare l’efficacia dei fagi selezionati nel combattere i patogeni di riferimento in coltura e gli MDR prelevati direttamente dalle superfici ospedaliere è stato valutato il grado di suscettibilità dimostrando che ogni fago era attivo nell’attività di liasi a carico dei ceppi batterici ATCC, mentre si è mostrata leggermente inferiore per i MDR.

Potenzialità di decontaminazione dei fagi

I saggi di decontaminazione sono stati effettuati mimando quanto più possibile le situazioni di colonizzazione ed esposizione batterica reale. I campioni sono stati poi raccolti a 1, 3, 6 e 24 ore dopo la messa in incubazione delle piastre contenenti i patogeni a una densità pari a 4×104 CFU/m2 e la soluzione di fagi. L’attività fagica è stata inoltre confrontata con quella dei comuni detergenti chimici.

  • I fagi hanno efficacemente ridotto il numero delle cellule batteriche viventi raggiungendo livelli di decremento di circa il 90% indipendentemente dal tipo di piastra (plastica, ceramica o vetro) e dalla specie di patogeno
  • Una riduzione significativa è stata registrata già dopo 1 ora di incubazione alla concentrazione di 10 MOI (multiplicity of infection)
  • L’attività dei fagi aumenta con il tempo e con il livello di MOI
  • A 6 ore tutti i batteri erano morti usando 1000 MOI
  • I detergenti chimici hanno indotto una buona riduzione batterica nelle prime 3-6 ore, seguita da un nuovo incremento entro le 24 ore suggerendone un’attività batteriostatica anziché battericida

Efficacia dei fagi contro gli MDR

L’efficacia dei fagi è stata valutata anche contro i patogeni S. aureus, E. coli e P. aeuroginosa, farmaco-resistenti e prelevati direttamente dalle superfici ospedalieri, non in coltura come i ceppi ATCC precedenti.

Anche in questo caso i fagi hanno dimostrato una significativa riduzione del numero di tutti i patogeni MDR isolati, analoga per altro a quella dimostrata per i ceppi ATCC.

Stabilità dei fagi nei detergenti probiotici

Come anticipato, il primo intervento sanitario “alternativo” si è basato sull’utilizzo di probiotici e quindi sull’applicazione del piano Probiotic Cleaning Hygiene System (PCHS). Dovendo integrare i due approcci, probiotici e batteriofagi, si è reso necessario stabilire in che modo i due si relazionino tra loro soprattutto in termini di stabilità.

Anche a 7 giorni dall’incubazione, i fagi hanno dimostrato di mantenere al 100% la loro attività.

Efficacia decontaminante dei fagi e probiotici in situ

Il saggio di decontaminazione in situ è stato effettuato usando solo S. aureus come riferimento per i patogeni.

  • Il solo trattamento con fagi riduce significativamente la conta batterica subito dopo la sua applicazione (90 +/- 5% dopo 1 e 24 ore), come già osservato dai saggi in vitro
  • La riduzione batterica con i soli fagi non è mantenuta tuttavia nel periodo prolungato (test eseguito a 15 giorni)
  • I soli probiotici, come ipotizzato, hanno dimostrato attività solo dopo 3 giorni con una riduzione batterica massima di circa il 75% dopo 15 giorni dall’applicazione
  • L’uso combinato di fagi e probiotici ha permesso non solo una rapida e consistente riduzione della conta batterica (circa il 94% in un’ora) ma anche una sua persistenza dopo i 15 giorni (99 +/- 1%)

In conclusione dunque, la combinazione di sistemi biologici quali probiotici e fagi permette efficacemente e in maniera stabile di eliminare i patogeni dalle superfici ospedaliere riducendo il rischio di infezioni ad essi correlate.

Questo nuovo approccio, seppur ancora sperimentale, offre perciò nuove prospettive efficaci e sicure di intervento igienico-sanitario in ambito ospedaliero.

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