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Valutazione delle antibiotico-resistenze in ceppi di Pseudomonas aeruginosa isolati da matrici ambientali

Informazioni tesi

  Autore: Luca Lazzeri
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Firenze
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Scienze biologiche
  Relatore: Antonella Lo Nostro
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 60

Pseudomonas aeruginosa è un bacillo Gram negativo non fermentante ad habitat ambientale, largamente presente in ambienti ad elevato tasso di umidità. Patogeno opportunista, è caratterizzato da alta letalità soprattutto in ambiente ospedaliero, dove è responsabile di una considerevole parte delle infezioni acquisite da pazienti immunocompromessi.
L’insuccesso delle terapie antibiotiche nella cura delle infezioni di Ps. aeruginosa sono spesso dovute alle capacità intrinseche del batterio di sviluppare antibiotico-resistenza, grazie alla produzione di enzimi idrolitici e all’alterazione di proteine canale.
Pseudomonas aeruginosa è inoltre coinvolta nella formazione di biofilm batterici, dove spesso si riscontra il fenomeno del quorum-sensing o capacità di comunicazione intraspecifica. Utilizzando molecole segnale come il pigmento diffusibile fluoresceina si accentua la probabilità di rinvenire ceppi resistenti agli antibiotici, data la possibile condivisione di fattori di resistenza all’interno della popolazione microbica.
Con questa ricerca si è valutato il profilo delle antibiotico-resistenze posseduto da ceppi di Ps. aeruginosa, isolati da tre differenti tipologie di matrici: superfici di ambienti comunitari ed ospedaliero, acque ed endoscopi.
A tal fine, sono stati selezionati 50 ceppi di Ps. aeruginosa da campioni del periodo 2008-2009, provenienti dalle matrici sopracitate in rapporto 15-15-20. Di ognuno di essi sono state verificate le antibiotico-resistenze nei confronti di molecole attualmente impiegate nelle terapie quali Piperacillina, Piperacillina-Tazobactam, Cefepine, Ceftazidima, Ceftriaxone, Imipenem, Meropenem, Aztreonam, Gentamicina, Amikacina, Tetraciclina, Ciprofloxacina e Levofloxacina, impiegando il metodo Bauer-Kirby.
Dai risultati è emerso che soltanto il 4% dei ceppi esaminati si è dimostrato sensibile agli antibiotici, contro il 38% dei ceppi caratterizzato da più antibiotico-resistenze o Multi Drugs Resistant. Inoltre è stato riscontrato il 94% di resistenze a Tetraciclina, oltre che il 60% di resistenze intermedie al Ceftriaxone.
Infine, è stata rilevata frequente presenza di colonie resistenti negli aloni di inibizione di tutti i tipi di antibatterici testati, anche in popolazioni generalmente sensibili.
Confrontando le tre tipologie di matrici esaminate, è emerso come le resistenze multiple siano maggiormente diffuse nei ceppi isolati da strumentazione per l’endoscopia (56% dei casi) rispetto a superfici (33% dei ceppi) e ad acque (26% dei casi).
Le dimensioni degli aloni di inibizione per tutti gli antibiotici presentano una riduzione in media del 15% dell’estensione per i ceppi provenienti da endoscopi rispetto a quelli isolati da acque, con un minimo del 4% per Aztreonam e con picchi del 30% circa per Gentamicina, Levofloxacina e Ciprofloxacina.
Confrontando invece i ceppi di Ps. aeruginosa isolati da superfici con quelli ottenuti da campioni d’acqua, si osserva che le disomogeneità di misura d’alone siano minori.
Maggiormente omogeneo è il fenomeno della presenza di colonie resistenti nell’alone di inibizione, seppur con taluni casi tendenzialmente a favore dei ceppi isolati da endoscopi (Gentamicina ed Imipenem).
Rilevante è stata inoltre la maggiore frequenza di resistenze in ceppi provenienti da matrici ospedaliere (57,7% di ceppi MDR) rispetto alle altre tipologie di matrice (16,7% di ceppi MDR).
Analizzando l’estensione degli aloni di inibizione per le due tipologie di matrici, è possibile osservare che in media si ha una riduzione del 16% per i ceppi isolati da matrici nosocomiali rispetto alle comunitarie, con minimi del 3,5% e del 4,3% per Aztreonam e Ceftazidima, e con massimi del 41,3%, del 35,2% e del 34,9%, per Gentamicina, Levofloxacina e Ciprofloxacina.
Infine, esaminando la distribuzione di colonie resistenti riscontrate nell’alone di inibizione, si rileva una maggiore incidenza per i ceppi ospedalieri nei casi di Ciprofloxacina, Levofloxacina, Gentamicina ed Amikacina, mentre per gli altri antibatterici si può osservare un’omogenea distribuzione del fenomeno.
Il quadro emerso ha suggerito che ambienti selettivi come gli ospedali, dove si fa largo uso di farmaci antibatterici, abbiano favorito la diffusione di ceppi resistenti a svariate tipologie di farmaci.
Abbattere i rischi di infezione da Ps. aeruginosa attraverso la prevenzione risulta essere la strategia più efficace attualmente a disposizione. Informazione e formazione del personale medico e paramedico sulla necessità di mantenere un’idonea igiene trattando pazienti immunocompromessi, sensibilizzare l’opinione pubblica circa la pericolosità dell’abuso di farmaci antibiotici e adottare terapie mirate sono le principali possibili contromisure segnalate da questa ricerca.
Resta ad ogni modo la necessità di individuare una soluzione definitiva al problema, rendendo necessari ulteriori approfondimenti e ricerche in una più larga scala.

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4 1 1. .0 0 I IN NT TR RO OD DU UZ ZI IO ON NE E 1 1. .1 1 P PS SE EU UD DO OM MO ON NA AS S A AE ER RU UG GI IN NO OS SA A Definire morfologia e fisiologia di Pseudomonas aeruginosa, batterio oggetto della ricerca, oltre che caratterizzarne le nicchie ecologiche occupate in siti naturali ed in ambienti condivisi con la specie umana, è stato fondamentale per poter comprendere a fondo le motivazioni che consentono l’ubiquitaria presenza di questo microrganismo ambientale. Determinarne la virulenza, oltre che le patologie provocate ed i correlati meccanismi di patogenesi, ha invece permesso di percepire l’estremo rischio per la salute di alcune particolari fasce di popolazione. Infine, valutare la risposta di Ps. aeruginosa nei confronti delle diverse sostanze antibiotiche, ha consentito di confermare l’estrema difficoltà riscontrata nel trattare patologie correlate con questa diffusissima specie microbica. Fig. 1: Ps. aeruginosa al microscopio elettronico 1.1.1 INQUADRAMENTO TASSONOMICO Pseudomonas aeruginosa è un batterio appartenente alle Pseudomonadaceae, famiglia inclusa nell’ordine Pseudomonadales, a sua volta incluso nella classe dei Gammaproteobacteria. Il termine “Pseudomonas aeruginosa” significa in latino “falsa unità (pseudo = falso, monas = unità) piena di ruggine color rame o verde (aeruginosa)”, in chiaro riferimento ai pigmenti diffusibili prodotti dal batterio.

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Parole chiave

microbiologia
igiene
antibiotici
antibiotico-resistenza
pseudomonas
pseudomonas aeruginosa
aeruginosa
ceppi ambientali
igiene applicata
controllo qualità

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