Risultati promettenti per individuare alternative agli antibiotici

Alcuni ricercatori dell’Agriculture and Agri-Food Canada (AAFC), il Centro di ricerca e sviluppo di Guelph, stanno facendo notevoli passi in avanti nella ricerca di alternative agli antibiotici ormai indispensabili, per esempio, per prevenire la crescita di alcuni ceppi di Clostridium perfringens nell’intestino, che producono tossine e causano l’enterite necrotica (NE). Questi ricercatori sono riusciti ad individuare un’alternativa agli antibiotici che inibisce la crescita di C. perfringens utilizzando un composto naturale chiamato citrale: un altro procedimento invece comporta l’inattivazione del sistema di segnalazione cellulare del batterio utilizzando la manipolazione genetica.

Entrambi i progetti di ricerca sono diretti dal dottor Joshua Gong, che si è avvalso del supportyo del dottor Qi Wang, che co-guida il progetto sul citrale, il dottor Moussa Diarra, che guida i test sul Clostridium, la dottoressa Dion Lepp, che ha contribuito attraverso l’esplorazione della segnalazione cellulare nella patogenicità del C. Perfringen, e il dottor John Prescott che ha collaborato alla ricerca sulla segnalazione cellulare.

Il citrale – nome comune della miscela dei due isomeri di una aldeide monoterpenica, l’isomero E detto geraniale e quello lo Z detto nerale –  è un liquido giallo con un forte odore di limone e forti proprietà antimicrobiche che si trova negli oli essenziali di piante come lemongrass, citronella e verbena. Il team guidato da Gong e Wang lo aveva precedentemente identificato come potenziale alternativa agli antibiotici e aveva osservato che la sua forma il polvere può essere incapsulata per proteggerla dalle perdite durante il suo arrivo e il suo passaggio all’interno dell’intestino. “Nel presente studio” spiega Gong “abbiamo valutato il citrale incapsulato sia sul modello intestinale di laboratorio che nei polli“.

I risultati dello studio sono stati molto promettenti. L’incapsulamento non ha influenzato negativamente l’attività antimicrobica del citrale e, infatti, il team ha trovato che il citrato incapsulato risulta migliore rispetto alla sua forma non incapsulata, in particolare nel mantenimento dell’attività antimicrobica: questo anche in presenza della simulazione dei liquidi gastroingtestinali o della digesta intestinale del pollo. La più alta attività antimicrobica del citrale incapsulato è stata infatti confermata anche nei campioni di digesta dei polli da carne cui era stato somministrato sia in forma incapsulata che non incapsulata. “In particolare abbiamo progettato un’incapsulazione che garantisse una consegna ed una protezione efficace all’interno dell’instestino del pollo”.

Gli scienziati hanno anche somministrato il citrale a broiler infettati con C. perfringens e hanno scoperto che quelli alimentati con diete integrate con citrale incapsulato a 250 e 650 μg per grammo hanno ridotto in maniera significativa l’incidenza della NE e le lesioni intestinali. Questi risultati sono paragonabili agli effetti osservati nei polli cui sono stati somministrati mangimi contenenti bacitracina e salinomicina. “Questi risultati indicano che il citrale, adeguatamente protetto attraverso incapsulamento, può essere usato per controllare la NE nei polli” afferma Gong “È stato dimostrato che il concetto di citrale protetto può essere utilizzato come alternativa agli antibiotici nei mangimi per il controllo della NE, ma sono necessari ulteriori studi“.
In tal senso alcuni lavori sono già iniziati. “Attraverso la sperimentazione, siamo stati in grado di sviluppare un cocktail di olio essenziale con basse concentrazioni di oli essenziali con effetto simile alla bacitracina nel controllo della NE nei broiler” spiega Diarra “ma non abbiamo ancora pubblicato i dati“.

Nell’altro progetto, il team ha esplorato una strategia molto diversa per controllare la NE. In un ceppo di C. perfringens è stato inattivato il sistema di comunicazione batterica noto come “quorum sensing (QS)“, utilizzato da molti batteri patogeni per rilevare la densità di popolazione presente nelle loro prossimità. Il team di Gong ha scoperto che nel ceppo NE con il sistema QS inattivato, ogni batterio non può più comunicare bene e quindi non produce molta tossina NetB, con conseguente diminuzione di una apprezzabile presenza della malattia.

Questi effetti sono invertiti quando il gene originale viene reintrodotto nel mutante. Gong sottolinea che mentre i batteri possono usare il sistema per percepire l’assenza di batteri simili e quindi espandersi nell’intestino, “il sistema regola la patogenicità del C. Perfringens, e in particolare il suo fattore di virulenza, in questo caso la tossina NetB richiesta per lo sviluppo della NE. Si tratta di un meccanismo comune nei patogeni batterici“.

Parlando della difficoltà nell’inattivare il sistema QS e delle fasi e delle scoperte necessarie per arrivare a questo risultato, Lepp ha affermato che il lavoro è durato diversi anni. “È stato dimostrato che il QS svolge un ruolo in altre malattie causate da C. perfringens, fattore che ci ha spinto a studiarlo. E’ la prima volta tuttavia che è stato possibile dimostrare il suo ruolo nella NE”.

Il passo successivo è sviluppare composti che possano interferire con il sistema QS (inattivarlo o addirittura paralizzarlo), e che funzionino in modo simile a qualsiasi farmaco che agisce sulle vie di segnalazione batterica per prevenire la malattia. “È una direzione importante ma ancora non abbiamo ancora iniziato questo tipo di lavoro“, osserva Gong.

Fonte Poultry World