Ecco cosa succede ai batteri: resistono di più agli antibiotici

I batteri sono microrganismi unicellulari piccolissimi e, pertanto, visibili solo attraverso un microscopio ottico. Comunemente presenti sulla pelle e sulle mucose, essi svolgono importanti funzioni metaboliche e immunitarie, per questo vengono chiamati commensali. Nel loro insieme costituiscono il cosiddetto microbiota. Altri, invece, definiti patogeni, possono essere aggressivi e danneggiare gli organi e i tessuti.

Una ricerca condotta da Shiladitya Banerjee, assistente professore di fisica della Carnegie Mellon University, e pubblicata su Nature Physics, ha cercato di comprendere meglio il fenomeno della resistenza agli antibiotici, constatando che alcuni tipi di batteri possono adattarsi all'esposizione a lungo termine degli stessi modificando la loro forma. L'adattamento è un processo biologico fondamentale che induce gli organismi a cambiare tratti e comportamenti per meglio adeguarsi all'ambiente che li circonda.

Se da una parte è vero che gli antibiotici hanno cambiato la qualità della vita, dall'altra è innegabile che molte specie di batteri sono state sempre più in grado di adattarsi per resistere a questi trattamenti farmacologici. Secondo i dati diffusi dall'OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) ogni anno in Europa si contano venticinquemila morti a causa dell'uso indiscriminato degli antibiotici e questi numeri potrebbero salire a dieci milioni nel 2050, qualora non si affrontasse immediatamente il problema.

Lo studio in questione si è concentrato sulla meccanica e la fisica alla base di vari processi cellulari. Insieme ai colleghi di Chicago, Banerjee ha cercato di capire come l'esposizione agli antibiotici influisce sulla crescita e sulla morfologia del batterio Caulobacter crescentus, un organismo modello spesso utilizzato. Secondo la scienziata, l'uso di esperimenti unicellulari e di modelli teorici dimostra che i cambiamenti nella forma delle cellule agiscono come una strategia di feedback per rendere i batteri più adattabili agli antibiotici sopravvissuti.

Dall'indagine è emerso che i batteri, quando sono esposti a dosi meno che letali dell'antibiotico cloramfenicolo per più generazioni, cambiano la loro forma in maniera radicale, diventando maggiormente larghi e curvi. In questo modo i microrganismi sono in grado di superare lo stress degli antibiotici e di riprendere la crescita rapida. Gli studiosi sono giunti a tale conclusione mediante lo sviluppo di un modello teorico che ha dimostrato come i cambiamenti fisici consentano ai batteri di raggiungere una curvatura più elevata e un rapporto superficie-volume inferiore. Ciò si traduce nell'incapacità delle particelle antibiotiche di passare attraverso le loro superfici cellulari mentre crescono.

«Questa intuizione è di grande importanza per la salute umana - ha affermato Banerjee -e probabilmente stimolerà numerosi ulteriori studi molecolari sul ruolo della forma cellulare sulla crescita batterica e sulla resistenza agli antibiotici».