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Pallottole d'argento per i ... batteri

Ogni anno nei paesi avanzati vengono segnalati milioni di casi di intossicazioni alimentari. L'elevato impatto economico che a questo si associa, per le cure necessarie e la mancata produzione, ha spinto l'industria farmaceutica a cercare soluzioni nuove.
Tra i batteri patogeni responsabili, quelli più frequentemente coinvolti sono la Salmonella, Escherichia coli (ceppo O157:H7), Staphylococcus aureus, Campylobacter, ... .
Sebbene gli antibiotici svolgano tuttora un ruolo centrale nel trattamento delle patologie associate, il crescente problema della resistenza agli antibiotici impone la ricerca di nuove strade, come l'utilizzo dei batteriofagi o di agenti antimicrobici inorganici, di cui ci occupiamo oggi.
Metalli e ossidi metallici trasportati all'interno di nanoparticelle, sono sempre più popolari tra i ricercatori in virtù della loro stabilità a temperature e pressioni elevate, condizioni comuni nelle lavorazioni alimentari. Queste nanoparticelle "metalliche" possono essere usate come antimicrobici sia come "ingredienti" aggiuntivi negli alimenti che come aggiunta ai materiali di imballaggio, facilitando la conservazione di prodotti freschi e carne.
In uno studio presentato alla AISM- 2012 da Komal Vig della Alabama State University, le nanoparticelle "caricate" ad argento (di dimensione pari a circa 10-20 nanometri) sono state testate per la loro capacità antimicrobica sui tre agenti patogeni alimentari più diffusi: Staphylococcus aureus; Escherichia coli; Salmonella typhimurium.

L'argento è usato da secoli come agente per favorire la guarigione delle ferite (quando ancora il concetto di batteri era ben al di la da venire). Poiché tali particelle tendono spontaneamente ad aggregarsi, diminuendo così la concentrazione particellare effettiva, i ricercatori hanno pensato di rivestirle con polivinilpirrolidone (PVP) in modo da facilitare il processo di dispersione in soluzione, massimizzando la probabilità di contatto con i batteri.

Nei test i batteri sono stati coltivati in laboratorio in provette di coltura contenenti diverse concentrazioni di nanoparticelle e la loro crescita monitorata usando la classica assorbanza a 600 nm. L'analisi ha mostrato una netta diminuzione della crescita nelle colture contenenti argento. In particolare si è osservata una crescita lenta dei batteri a basse concentrazioni di nanoparticelle e nessuna crescita di batteri a concentrazioni maggiori. Il numero di colonie ottenute da queste colture era circa 100 volte inferiore rispetto ai controlli. Da sottolineare che una volta trasferire le colture in terreni liquidi permissivi, la loro crescita è ripresa; una chiara indicazione che l'effetto dell'argento è batteriostatico e non batteriotossico.
Un test successivo, detto di Kirby-Bauer (o antibiogramma), ha permesso di calcolare la dimensione della zona di inibizione (raggio fra il punto in cui è posizionato l'argento e quello in cui crescono i batteri). Dal confronto fra l'area di inibizione creata dall'argento con quella creata da antibiotici, si è notato che l'argento ha una migliore efficienza inibitoria tale da rendere la comparsa di resistenza all'argento improbabile.
Nota. Uno studio pubblicato nel 2019 ha fatto luce su uno degli effetti tossici dell'argento sui batteri, cioè l'aumentata labilità del genoma. Nello specifico il gruppo di Y. Wang della università dell'Arkansas ha mostrato mostra come l'argento indebolisca il legame tra DNA e la H-NS, una proteina simil-istonica importante per il mantenimento della topologia del DNA batterico. 
Lo studio suggerisce che l'argento potrebbe essere usato con successo nell'industria come antimicrobico. Sebbene l'utilizzo di nanoparticelle di argento negli alimenti (e in subordine negli spazzolini da denti) non sia ideale per ragioni di sicurezza, queste nanoparticelle potrebbero essere integrate nel materiale di imballaggio per il trasporto in modo da minimizzare il rischio di contaminazione batterica. Lo stesso potrebbe essere fatto sulle macchine per la lavorazione degli alimenti (esempio carne) in modo da impedire la crescita batterica durante le fasi della lavorazione.

Prossimo articolo sul tema --> "Una nanoarma antibatterica" 

Fonte
- Combined efficacy of biologically synthesized silver nanoparticles and different antibiotics against multidrug-resistant bacteria
Naqvi SZ et al, (2013) Int J Nanomedicine; 8:3187-95




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