Gli antibiotici aumentano la disponibilità di nutrienti nell'intestino, consentendo la crescita di patogeni

Una nuova ricerca segnala che variazioni della flora intestinale

sono alla base di molte malattie umane e l’identificazione di un meccanismo responsabile dell’alterazione di comunità microbiche apre la porta allo sviluppo di nuove terapie progettate per interrompere la catena di eventi che danno a questi patogeni un vantaggio di crescita dopo il  trattamento con antibiotici .

La ricerca guidata da Andreas Bäumler, professore di immunologia e microbiologia medica presso UC Davis Health System, ha identificato un nuovo meccanismo che spiega come gli antibiotici cambiano la flora intestinale, aumentando le sostanze nutrienti che beneficiano in particolare la crescita dei patogeni, come la Salmonella .

La ricerca è importante perché cambiamenti nella flora intestinale sono alla base di molte malattie umane e l'identificazione di un meccanismo responsabile dell’alterazione che riguardano le comunità microbiche, apre la porta allo sviluppo di nuove terapie progettate per interrompere la catena di eventi che danno a questi agenti patogeni un vantaggio di crescita dopo il trattamenti con antibiotici.

"La ricerca si è tradizionalmente concentrata sui meccanismi attraverso i quali gli antibiotici aiutano a controllare la crescita di batteri o di informare lo sviluppo di nuovi formulazioni quando i batteri diventano resistenti ai farmaci esistenti. Ma il nostro studio di ricerca - ha detto Franziska Faber, uno dei ricercatori-, è stato il primo a dimostrare che la Salmonella è stata in grado di prosperare nell'intestino dopo il trattamento antibiotico a causa della maggiore disponibilità di zuccheri ossidati."

La gastroenterite è un effetto collaterale comune di assunzione di antibiotici. Mentre la diarrea può essere lieve e scomparire dopo che la terapia antibiotica è stata completata, in alcuni casi, può portare alla colite, una infiammazione del colon, o a condizioni più gravi che causano dolori addominali, febbre e diarrea sanguinolenta.

Batteri intestinali

La ricerca di Bäumler ha trovato che il trattamento antibiotico orale, ha aumentato la sintesi di un enzima host che genera radicali di ossido nitrico.Quest’ultimo può ossidare gli zuccheri in zuccheri acidi, come Galactarate, fattore chiave nella crescita di Salmonella .

"I tassonomi identificati che utilizzano  il galactarate

La molecola del galactarate

empiricamente sono una caratteristica delle Salmonelle isolate e che causano gastroenterite. Il nuovo studio suggerisce , -ha detto Bäumler- che questa struttura fa parte di un 'business plan'  che la Salmonella

la salmonella enterica

 usa per crescere nell'intestino di accoglienza".

“Gli antibiotici sono essenziali per combattere le infezioni batteriche, ma, paradossalmente, possono anche rendere il corpo più a rischio di infezione e diarrea”.Esattamente come i microbi residenti "buoni" nell'intestino proteggono contro gli agenti patogeni, quali  la Salmonella , e come trattamento con antibiotici favorisce la crescita di microbi che causano malattie sono stati poco compresi.La ricerca in un modello murino guidata da Andreas Bäumler, ha identificato la catena di eventi che si verificano all'interno del lume intestinale dopo il trattamento antibiotico e  che permettono ai batteri  "cattivi" di prosperare.La scoperta ha implicazioni profonde, ampliando le informazioni su  come i microbi interagiscono tra loro nella superficie intestinale e informa lo sviluppo di nuove strategie per prevenire gli effetti collaterali del trattamento antibiotico.Secondo Bäumler, il processo inizia con antibiotici che riducono  i batteri "buoni" nell'intestino, inclusi quelli che la fibra  che viene ripartita tra i batteri dalle verdure per creare butirrato, un acido organico essenziale per le cellule che rivestono l'intestino crasso. Quest'acido è un bisogno primario come fonte di energia per assorbire l'acqua. La ridotta capacità di metabolizzare la fibra impedisce a queste cellule il consumo di ossigeno, aumentando di conseguenza i livelli di ossigeno nel lume intestinale che favoriscono la crescita di Salmonella ."A differenza dei clostridi e altri microbi benefici nell'intestino, - ha detto Bäumler- che crescono in condizioni anaerobiche, o in completa assenza di ossigeno, Salmonella fiorisce nella nuova creazione di un micro ambiente ricco di ossigeno dopo il trattamento antibiotico" . "In sostanza, gli antibiotici hanno consentito ai patogeni nell'intestino di respirare."Altre ricerche hanno collegato bassi livelli di microbi associati alla produzione-butirrato con la malattia infiammatoria intestinale, ma sono necessarie ulteriori ricerche per determinare se questi risultati sono limitati al solo butirrato e alla crescita di Salmonella o se altri meccanismi simili sono alla base delle interazioni che influenzano la salute umana.