La comunità scientifica sta esplorando fattori spesso trascurati, come l’interazione fra sostanze della dieta e il comportamento dei microbi, per gestire le infezioni batteriche. Un nuovo studio ha analizzato 94 sostanze, tra cui ingredienti alimentari, farmaci e antibiotici, per valutare come influenzano l’espressione genica e le proteine di trasporto nel batterio Escherichia coli. stato scoperto che la caffeina attiva il regolatore genico “Rob” nel batterio, alterando la produzione di proteine di trasporto che permettono agli antibiotici di entrare nella cellula. Come conseguenza, l’ingresso dell’antibiotico ciprofloxacina è ridotto e la sua efficacia diminuisce. L’effetto non è stato osservato in un batterio molto affine, Salmonella enterica, indicando che la risposta dipende dalla specie batterica.
I ricercatori hanno implementato uno screening sistematico su 94 sostanze differenti, misurando come ciascuna sostanza influenzasse l’espressione di regolatori genici chiave e delle proteine di trasporto nel batterio Escherichia coli. Il contatto del batterio con caffeina ha attivato una cascata di eventi iniziata con Rob e terminata con modificazioni delle diverse proteine di trasporto presenti nel batterio oggetto dello studio.
Il risultato più rilevante del lavoro è che la caffeina può ridurre l’efficacia di un antibiotico come la ciprofloxacina nei test in vitro. Questo avviene perché la caffeina induce l’attivazione del regolatore genico Rob, a valle si verificano modificazioni nell’espressione di vari trasportatori della membrana batterica di E. coli che regolano l’ingresso delle molecole e con meno ingresso dell’antibiotico all’interno della cellula, l’effetto farmacologico diminuisce.
Lo studio si focalizza su E. coli come organismo modello ed è stato osservato l’effetto in batteri clinicamente rilevanti, tra cui ceppi di E. coli da infezioni del tratto urinario. L’antibiotico citato esplicitamente nello studio è la ciprofloxacina, la cui efficacia risulta ridotta in presenza di caffeina nel modello sperimentale.
I principali limiti dello studio sono che i risultati derivano da colture di laboratorio e non da studi clinici sull’uomo e il fenomeno è stato osservato in un singolo modello batterico.
Lo studio sottolinea un nuovo campo di riflessione: la dieta e gli ingredienti ambientali possono modulare la sensibilità batterica agli antibiotici, non solo le mutazioni genetiche di resistenza. Quanto scoperto potrebbe influire sulla preparazione della terapia, ad esempio considerare la presenza di certe molecole che possano interagire con i batteri.
Lo studio condotto apre una finestra significativa su come elementi della nostra alimentazione o dell’ambiente chimico possano influenzare la sensibilità batterica agli antibiotici. In particolare, la caffeina è stata identificata come attivatrice della cascata regolatoria che riduce l’ingresso della ciprofloxacina in E. coli. Questo non significa che si debba eliminare la caffeina durante una cura antibiotica, ma suggerisce che il contesto ambientale merita attenzione nella battaglia contro la resistenza batterica.
Caffeina e antibiotici in Italia
