Introduzione-Scopo Oggigiorno la resistenza agli antimicrobici (AMR) è una delle maggiori minacce per la salute umana e animale. Gli antibiotici svolgono un ruolo fondamentale nella cura delle malattie di origine batterica, ma spesso vengono utilizzati in modo improprio o irrazionale causando esiti invalidanti sulla qualità della vita e proliferazione di multi-resistenza (MDR) con un significativo impatto economico. L’AMR è comunemente ascritta al settore sanitario, ma molti altri possono essere considerati i focolai per la proliferazione. Nell’ambiente i batteri AMR trovano condizioni adatte per riprodursi, l’acqua raccoglie e trasporta microrganismi, antibiotici, liquami, fertilizzanti e materiale genetico; anche l’industria alimentare fornisce fattori favorevoli per la crescita di batteri resistenti dal campo alla tavola, dalle attrezzature agli operatori. Tramite l’approccio One Health, il quale considera strettamente legati esseri umani, animali e ambiente, questa review mette in risalto metodi con elevata specificità, tempi brevi e applicazioni pratiche per rilevare l’AMR e promuovere alternative agli antibiotici. Metodi di analisi I test di sensibilità agli antibiotici sono oggi i più utilizzati; tuttavia, sono dispendiosi in termini di tempo e denaro. Per ovviare al problema, il Biosensing e la Next Generation Sequencing (NGS) sono metodi usati per rilevare batteri AMR e tracciare geni antibiotico resistenti (ARGs) in tempi brevi e con costi contenuti, favorendo la valutazione del rischio, l’identificazione di punti critici e la correzione. Protocolli ottimizzati sono impiegati per l’analisi di differenti microrganismi, tra cui tecniche di spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS) e voltammetria differenziale a impulsi (DPV) hanno permesso di testare la sensibilità agli antibiotici di ceppi di Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae in meno di un’ora. La NGS è utilizzata per indagare vari ARGs contemporaneamente in molteplici settori. In particolare, la produzione alimentare è stata considerata una via di diffusione di ARGs: integroni isolati da frutta e verdura si sono rivelati responsabili di dispersione di geni dall’ambiente al microbioma umano, prodotti ittici hanno mostrato interazione tra fagi e batteri, lo stesso per gli allevamenti. Grazie al sequenziamento, inoltre, in suolo e acque è stata rilevata abbondanza di geni codificanti per la resistenza, evidenziando un altrettanto serio rischio di trasferimento. Trasmissione da batteri non-patogeni a patogeni Ceppi di batteri lattici (LABs) non-patogeni sono stati valutati per l’abilità di trasferire ARGs a forme patogene per via orizzontale (HGT). Un esempio esplicativo riguarda Enterococcus faecium, il quale trova largo impiego nell’industria alimentare: il rischio di trasportare plasmidi con determinanti di resistenza, se pur basso, è concreto, perciò è indispensabile la valutazione completa in tutti i processi produttivi per l’uso dei ceppi di E. faecium. Tale approccio è indispensabile nel noto latte fermentato danese Gaio®. Le stesse considerazioni sono state fatte anche su prodotti fermentati con colture starter e probiotici. Alternative agli antibiotici La rapida comparsa di agenti patogeni MDR ha stimolato la ricerca di antibatterici alternativi, tra cui peptidi antimicrobici (AMPs), come l’istatina 5 contro S. aureus e Acinetobacter baumannii, batteriofagi, ad esempio cocktails anti-Listeria e inibitori del quorum sensing (QSIs), tra cui la molecola ibrida 4-(Benzylamino)cyclohexyl 2-hydroxycinnamate in grado di ridurre il biofilm e la comunicazione batterica, con applicazioni in ambienti ospedalieri e alimentari. Conclusioni L’azione di veterinari, agricoltori, allevatori, tecnologi alimentari, oltre agli operatori sanitari, è fondamentale per ridurre il problema dell’AMR. Il Biosensing e la NGS sono essenziali per gestire l’AMR, potenziare repentinamente gli interventi correttivi e favorire il progresso tecnologico. Sostanze alternative agli antibiotici hanno un ruolo di alto potenziale per migliorare il benessere umano e garantire alimenti sicuri con riduzione delle pressioni e dei costi sanitari.

Resistenza agli antimicrobici: metodi rapidi di analisi e soluzioni alternative per tutti i settori

Debora Pinamonti
Primo
Writing – Original Draft Preparation
;
Marilena Marino
Secondo
Writing – Review & Editing
;
Michela Maifreni
Penultimo
Writing – Review & Editing
;
Marisa Manzano
Ultimo
Supervision
2021

Abstract

Introduzione-Scopo Oggigiorno la resistenza agli antimicrobici (AMR) è una delle maggiori minacce per la salute umana e animale. Gli antibiotici svolgono un ruolo fondamentale nella cura delle malattie di origine batterica, ma spesso vengono utilizzati in modo improprio o irrazionale causando esiti invalidanti sulla qualità della vita e proliferazione di multi-resistenza (MDR) con un significativo impatto economico. L’AMR è comunemente ascritta al settore sanitario, ma molti altri possono essere considerati i focolai per la proliferazione. Nell’ambiente i batteri AMR trovano condizioni adatte per riprodursi, l’acqua raccoglie e trasporta microrganismi, antibiotici, liquami, fertilizzanti e materiale genetico; anche l’industria alimentare fornisce fattori favorevoli per la crescita di batteri resistenti dal campo alla tavola, dalle attrezzature agli operatori. Tramite l’approccio One Health, il quale considera strettamente legati esseri umani, animali e ambiente, questa review mette in risalto metodi con elevata specificità, tempi brevi e applicazioni pratiche per rilevare l’AMR e promuovere alternative agli antibiotici. Metodi di analisi I test di sensibilità agli antibiotici sono oggi i più utilizzati; tuttavia, sono dispendiosi in termini di tempo e denaro. Per ovviare al problema, il Biosensing e la Next Generation Sequencing (NGS) sono metodi usati per rilevare batteri AMR e tracciare geni antibiotico resistenti (ARGs) in tempi brevi e con costi contenuti, favorendo la valutazione del rischio, l’identificazione di punti critici e la correzione. Protocolli ottimizzati sono impiegati per l’analisi di differenti microrganismi, tra cui tecniche di spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS) e voltammetria differenziale a impulsi (DPV) hanno permesso di testare la sensibilità agli antibiotici di ceppi di Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae in meno di un’ora. La NGS è utilizzata per indagare vari ARGs contemporaneamente in molteplici settori. In particolare, la produzione alimentare è stata considerata una via di diffusione di ARGs: integroni isolati da frutta e verdura si sono rivelati responsabili di dispersione di geni dall’ambiente al microbioma umano, prodotti ittici hanno mostrato interazione tra fagi e batteri, lo stesso per gli allevamenti. Grazie al sequenziamento, inoltre, in suolo e acque è stata rilevata abbondanza di geni codificanti per la resistenza, evidenziando un altrettanto serio rischio di trasferimento. Trasmissione da batteri non-patogeni a patogeni Ceppi di batteri lattici (LABs) non-patogeni sono stati valutati per l’abilità di trasferire ARGs a forme patogene per via orizzontale (HGT). Un esempio esplicativo riguarda Enterococcus faecium, il quale trova largo impiego nell’industria alimentare: il rischio di trasportare plasmidi con determinanti di resistenza, se pur basso, è concreto, perciò è indispensabile la valutazione completa in tutti i processi produttivi per l’uso dei ceppi di E. faecium. Tale approccio è indispensabile nel noto latte fermentato danese Gaio®. Le stesse considerazioni sono state fatte anche su prodotti fermentati con colture starter e probiotici. Alternative agli antibiotici La rapida comparsa di agenti patogeni MDR ha stimolato la ricerca di antibatterici alternativi, tra cui peptidi antimicrobici (AMPs), come l’istatina 5 contro S. aureus e Acinetobacter baumannii, batteriofagi, ad esempio cocktails anti-Listeria e inibitori del quorum sensing (QSIs), tra cui la molecola ibrida 4-(Benzylamino)cyclohexyl 2-hydroxycinnamate in grado di ridurre il biofilm e la comunicazione batterica, con applicazioni in ambienti ospedalieri e alimentari. Conclusioni L’azione di veterinari, agricoltori, allevatori, tecnologi alimentari, oltre agli operatori sanitari, è fondamentale per ridurre il problema dell’AMR. Il Biosensing e la NGS sono essenziali per gestire l’AMR, potenziare repentinamente gli interventi correttivi e favorire il progresso tecnologico. Sostanze alternative agli antibiotici hanno un ruolo di alto potenziale per migliorare il benessere umano e garantire alimenti sicuri con riduzione delle pressioni e dei costi sanitari.
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Descrizione: Abstract dal titolo RESISTENZA AGLI ANTIMICROBICI: METODI RAPIDI DI ANALISI E SOLUZIONI ALTERNATIVE PER TUTTI I SETTORI, accettato al 9° Congresso Nazionale SIMPIOS “La multidisciplinarietà per il controllo degli MDR, delle ICA e della pandemia di COVID-19” (21 al 23 Settembre 2021). Pubblicato sul sito SIMPIOS.
Tipologia: Abstract
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