Immagine, Credit: CC0 Public Domain.
È ormai consuetudine, per i pazienti nel reparto di terapia intensiva (ICU) sia bambini che adulti, ricevere probiotici. Spesso vengono somministrati per contrastare la diarrea causata dagli antibiotici. Vi è anche interesse nell’uso proattivo dei probiotici in terapia intensiva. Un ampio studio clinico multicentrico in Canada sta testando se i probiotici potrebbero prevenire la polmonite in pazienti adulti in terapia intensiva.
Studio della batteriemia probiotica
L’inchiesta è iniziata quando il gruppo di prevenzione e controllo delle infezioni del Boston Children’s Hospital ha iniziato a notare casi di batteriemia in terapia intensiva causata da Lactobacillus, un genere di batteri che si trova comunemente nei probiotici. Thomas Sandora, MD, MPH, Direttore medico per la prevenzione e il controllo delle infezioni e il medico pediatrico Kelly Flett, MD, sono stati allarmati dall’incidenza: l’1,1 per cento dei pazienti che hanno ricevuto probiotici in terapia intensiva nel periodo 2009-2014. Così hanno deciso di fare uno studio caso-controllo.
Sandora e Flett hanno confrontato i loro sei casi in terapia intensiva con altri 16 pazienti in terapia intensiva che stavano ricevendo probiotici, ma non avevano la batteriemia. I due gruppi sono stati abbinati per tipo di malattia di base e per quanto tempo avevano ricevuto probiotici.
“Volevamo vedere se ci fossero fattori che potremmo identificare clinicamente, in modo da poter formulare raccomandazioni su come somministrare probiotici in terapia intensiva”, afferma Flett, ora alla Novant Health Eastover Pediatrics nella Carolina del Nord.
Ma non sono emersi chiari fattori di rischio.
“Sappiamo da studi precedenti che alcuni pazienti sono a maggior rischio di infezione da probiotici, di solito quelli con sistema immunitario compromesso o problemi con il tratto intestinale che consentirebbero ai probiotici di penetrare nel flusso sanguigno”, afferma Sandora. “Ma questi pazienti non avevano nessuno di quei fattori di rischio. L’unico fattore di rischio era essere gravemente malato in terapia intensiva“.
Ciò ha portato alla fase successiva dello studio: un’indagine genomica. Attraverso il programma di ricerca traslazionale “Anestesia pediatrica e programma di terapia intensiva“, Gregory Priebe, MD, nel dipartimento di anestesiologia, terapia intensiva e medicina del dolore, e il collega post dottorato Christina Merakou, Ph.D., hanno collaborato con Patrick McGann, Ph e altri presso il Walter Reed Army Institute of Research. Usando tecniche di sequenziamento del genoma intero, hanno dimostrato che i batteri nel sangue dei pazienti erano una corrispondenza quasi perfetta con quelli delle capsule probiotiche: un ceppo chiamato Lactobacillus rhamnosus GG o LGG.
“Era necessario l’alto livello di discriminazione dal sequenziamento dell’intero genoma, poiché molte specie di Lactobacillus sono normali colonizzatori del tratto gastrointestinale”, spiega Priebe.
I risultati del sequenziamento corrispondevano all’identificazione ottenuta nel laboratorio diagnostico delle malattie infettive dell’Ospedale.
Risoluzione a base singola
Il team ha quindi fatto un ulteriore passo avanti. Con i collaboratori Roy Kishony, Ph.D. e Idan Yelin, Ph.D., presso il Technion-Israel Institute of Technology, ha analizzato il DNA batterico una base alla volta, confrontando più isolati di LGG sia dal sangue infetto che dal probiotico in capsule.
“Nessuno aveva mai controllato base per base”, osserva Merakou, che ha lavorato al progetto per tre anni. “Volevamo vedere se c’erano nuovi cambiamenti nei batteri che potevano renderli più potenti o sopravvivere meglio nel sangue. La tecnologia ci ha permesso di approfondire e vedere cosa stava succedendo”.
I ricercatori hanno trovato 11 posizioni nel genoma batterico che variavano tra gli isolati del sangue. Hanno anche dimostrato che alcuni batteri LGG nei probiotici, una volta stabiliti nel tratto gastrointestinale del paziente, hanno sviluppato una nuova mutazione che li ha resi resistenti agli antibiotici.
Vedi anche, Cancro: i probiotici rendono l’ immunoterapia meno efficace?.
“Abbiamo trovato una mutazione che influenza la posizione esatta in cui la Rifampicina antibiotica si legherebbe ai batteri”, afferma Merakou. “I batteri con la mutazione diventano resistenti agli antibiotici”. I test nel laboratorio di McAdam hanno dimostrato che questi batteri erano resistenti alla Rifampicina, ma non ad altri antibiotici.
Alcune mutazioni provenivano chiaramente da LGG in diversi lotti di probiotici, ma altre sono state trovate solo in isolati dal sangue dei pazienti, suggerendo che potrebbero aver aiutato i batteri ad entrare o sopravvivere nel flusso sanguigno.
“La storia di questi batteri è scritta nel genoma: come si muovono nel sangue, quali pressioni selettive agiscono su di essi, dove sono stati, dove stanno andando”, afferma Kishony. “È come un processo investigativo. Gran parte del potere deriva dall’incrocio dei dati genomici con i dati clinici dei pazienti, come gli antibiotici che stanno ricevendo”.
Sulla base di questi studi, il team sospetta che i batteri siano entrati nel flusso sanguigno dal tratto gastrointestinale.
“Gli infermieri devono aprire le capsule e somministrare i batteri attraverso un tubo di alimentazione”, spiega Priebe. “C’era la preoccupazione che i batteri potessero da lì entrare nel flusso sanguigno”.
Per evitare questa possibilità, il Boston Children’s ha stabilito nuovi protocolli che richiedono agli infermieri di indossare i guanti prima di maneggiare le capsule probiotiche e quindi di cambiare i guanti prima di somministrare i probiotici.
Fonte, Nature
