Antibiotici dentro nanocapsule: contro la resistenza agli antibiotici

Francesca Limoni
Francesca Limoni
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Quando si parla di antibiotici si fa riferimento ad una classe di farmaci molto delicata e con un’azione estremamente varia. Sono la migliore soluzione per combattere le infezioni batteriche, determinando in poco tempo un efficiente ripristino dell’omeostasi. Ma uno dei problemi maggiori legati agli antibiotici è sicuramente la resistenza dei microorganismi responsabili delle infezioni nei confronti delle terapie utilizzate. Recenti studi stanno approfondendo le prospettive curative dell’uso di nanocarriers per la veicolazione di queste sostanze nell’organismo.

Resistenza agli antibiotici: cosa vuol dire?

Quando si parla di resistenza agli antibiotici non ci si riferisce alla capacità dell’organismo umano di contrastare l’azione di queste molecole, ma bensì a quella dei microorganismi che lo infettano. Il che può avere conseguenze estremamente deleterie per l’uomo e che, oltre a non risolvere l’infezione, può determinare anche problemi ed effetti collaterali di un certo rilievo. La resistenza agli antibiotici viene determinata per lo più da fattori genetici dei microorganismi. In particolare, questi possono assumere la capacità di contrastare l’azione di molecole somministrate contro le infezioni tramite la presenza di enzimi specifici (beta lattamasi, ad esempio). I meccanismi di resistenza non prevedono soltanto la mediazione di specifici enzimi, ma anche di linee metaboliche differenti che possono essere utilizzate, senza dimenticare anche la possibilità di modificare la permeabilità cellulare che andrà ad alterare notevolmente le concentrazioni di antibiotico in circolo. La causa principale della resistenza agli antibiotici sembra essere scritta nei trasposoni, parti del genoma batterico. E’ proprio qui che troviamo il gene R, ovvero quello che determina la ricombinazione genetica utile per resistere agli antibiotici.

Nuove prospettive contro la resistenza

Numerosi sono gli studi in fase di svolgimento per andare a contrastare la resistenza di batteri e virus agli antibiotici. Il primario effetto è sicuramente quello di rendere inattiva la molecola che non avrà nessun effetto terapeutico ma che, anzi, potrebbe essere causa di reazioni allergiche ed effetti collaterali fastidiosi. In particolare, alcuni studiosi del programma di ricerca PneumoNP stanno concentrando la propria attenzione sui nanocarriers, ovvero dei trasportatori che sembra possano rientrare nelle nuove prospettive terapeutiche per le infezioni virali. La soluzione potrebbe essere particolarmente vantaggiosa se si pensa che nello studio è stata notata una miglior capacità di azione dell’antibiotico una volta che è stato immagazzinato all’interno dei nanocarriers.

Nanocarriers per la somministrazione di antibiotici

L’analisi degli studiosi che fanno parte del progetto PneumoNP si è concentrata sull’utilità di nanocarriers polimerici e lipidici che possano risultare appropriati per comprendere e trasportare gli antibiotici. L’obbiettivo è stato quello di puntare su un immediato raggiungimento dei polmoni come organo bersaglio in caso di polmonite. Il primo requisito necessario per poter avere un’efficacia notevole nell’utilizzo di nanocarriers per la somministrazione di antibiotici, è la stabilità di questi vettori. Questo aspetto è fondamentale perché devono entrare nella composizione di aerosol, ovvero la forma farmaceutica inalatoria per eccellenza che favorisce un immediato passaggio ed assorbimento a livello degli alveoli polmonari. Due sono state le tecniche studiate e messe a punto per ottenere aerosol specifici con nanocarriers utili per la veicolazione di antibiotici. La prima, da centri di ricerca spagnoli, ha previsto l’utilizzo di nanocarriers già strutturati in laboratorio e che vanno studiati a seconda delle esigenze. L’altro metodo, studiato presso l’Università di Utrecht, prevede la possibilità di costruire un vettore lipidico direttamente attorno al farmaco da somministrare.

Analisi del comportamento dei nanocarriers

I due metodi studiati per ottenere efficaci carriers per la somministrazione di antibiotici ha dato dei risultati molto incoraggianti. Sembra ormai un dato di fatto che questi riescano a veicolare molto bene il farmaco a livello del sito d’azione, garantendo una concentrazione plasmatica stabile nel tempo per poter esplicare una determinata azione. Viene potenziata anche l’azione dell’aerosol che, come noto, è una delle vie di somministrazione dove vi è la maggior quantità di farmaco che va perso e che non arriverà al sito d’azione. I nanocarriers garantiscono un aumento della quantità di particelle che può arrivare direttamente ai polmoni per curare i vari casi di polmonite. Al momento, si stanno effettuando appositi test e studi legati alla possibile tossicità e agli eventuali effetti collaterali di questo tipo di terapie di nuova generazione. Laboratori tedeschi, spagnoli ed olandesi si stanno interessando di questa nuova prospettiva terapeutica e degli studi di tossicità: al momento, i primi dati sembrano essere incoraggianti e spingono verso possibilità di immissione in commercio dei primi farmaci a base di nanocarriers.

Prospettive degli antibiotici tramite nanocarriers

Non solo la polmonite si appresta ad essere curata mediante le nuove tecniche di somministrazione di antibiotici mediante nanocarriers. Questi possono risultare la migliore soluzione anche per altre patologie a carico del sistema respiratorio: un esempio è Klebsiella pneumoniae. Si tratta di una delle infezioni più gravi che può colpire l’albero respiratorio umano e che, talvolta, può determinare la morte del soggetto. Questo è uno dei ceppi che, col tempo, ha sviluppato la maggiore resistenza agli antibiotici: sembra che dietro a questa resistenza possano esserci i vari tentativi terapeutici svolti per trovare la terapia migliore nei confronti dell’infezione. La prospettiva migliore, anche in questo caso, sembra essere quella dei nanocarriers che garantirebbero un’azione diretta al sito di infezione limitando la possibilità di resistenza e soprattutto gravi effetti collaterali. Tra i principali vantaggi riscontrati nella somministrazione di antibiotici mediante nanocarriers potrebbe esserci quello del mancato accumulo. Queste sostanze, infatti, una volta che avranno esplicato la loro azione risulteranno essere completamente inattive e dunque rifiuti che l’organismo dovrà provvedere ad eliminare. Trattandosi di polimeri e molecole lipidiche di rivestimento, gli enzimi umani fisiologici riescono a garantire la corretta eliminazione di queste sostanze, inattivandole del tutto.

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