Effetto sinergico di estratti vegetali e antibiotici contro ceppi batterici e fungini

Virus, batteri, funghi e parassiti causano malattie infettive con una complessa interazione tra agente patogeno, ospite e ambiente. La patogenicità è aggravata inoltre dalla resistenza ai farmaci antimicrobici e, per i batteri, l'uso indiscriminato di antibiotici ha sviluppato agenti patogeni multi resistenti tanto che, nonostante antibiotici di nuova generazione, questo fenomeno è in continuo aumento. [1]. La selezione di ceppi resistenti si verifica così rapidamente in alcuni microrganismi che l'utilità clinica degli antibiotici si perde entro 5 anni [2]. Data l’elevata incidenza di infezione soprattutto in individui immunocompromessi e la ridotta efficacia degli antibiotici, è sempre più necessario ricercare nuovi composti che svolgano un'azione antimicrobica con meccanismi alternativi ai tradizionali antibiotici o migliorino la potenza e la biodisponibilità degli antimicrobici esistenti [3,4] [5]. Molti composti sintetizzati nel metabolismo secondario dei vegetali sono utili in medicina poiché presentano azione antimicrobica come le fitoalessine appartenenti alla categoria dei terpenoidi, flavonoidi, glicosidi e polifenoli [1,6]. La combinazione di antibiotici con estratti vegetali dotati di azione antimicrobica risulta vantaggiosa per l’azione sinergica dei due composti, ma anche perché l’estratto vegetale aumenta la permeabilità degli antibiotici nelle cellule procariotiche o riduce l’attivazione del Quorum sensing batterico implicato nel fenomeno della resistenza [2] [7] [8]. Lo scopo di questo studio è stato valutare l’attività sinergica di estratti vegetali e antibiotici nei confronti di un ceppo batterico Gram positivo (Staphylococcus aureus meticillino resistente, MRSA), uno Gram negativo (Escherichia coli) ed un micete (Candida albicans) in modo da trovare gli estratti che possano potenziare l’attività dell’antibiotico. Per prima cosa, mediante il metodo per diluizione, sono stati determinati i valori minimi antibatterici (MIC) degli estratti vegetali e degli antibiotici, comunemente usati in clinica e utilizzati nei test di sinergia, per rilevare la MIC in grado di inibire completamente la crescita visibile dei ceppi testati e agire in sinergia con gli estratti vegetali. In seguito si sono allestiti saggi di valutazione dell’azione sinergica mediante checkerboard assay, utilizzando concentrazioni subMIC, corrispondenti al 50% della MIC calcolata, per ogni antimicrobico. I risultati hanno evidenziato un effetto sinergico di due degli otto estratti vegetali testati con la gentamicina (antibiotico amminoglicosidico che interferisce con la sintesi proteica dei batteri), tetraciclina e carbenicillina nei confronti di E. coli. Per indagare un eventuale meccanismo di azione, il terreno di coltura di E. coli incubato con o senza gli estratti vegetali di interesse è stato co-coltivato con il batterio Vibrio harveyi BB120, ceppo utilizzato come biosensore del sistema del Quorum sensing batterico in quanto accende il segnale della bioluminescenza in modo direttamente proporzionale all’attivazione del sistema di Quorum sensing. Negli esperimenti svolti, il terreno condizionato di E. coli cresciuto con i due estratti vegetali riduce la bioluminescenza di Vibrio harvey, dimostrando quindi una riduzione del sistema del Quorum Sensing. In conclusione, si è identificata un’azione sinergica tra due estratti vegetali e tre antibiotici nei confronti di un batterio Gram negativo. Il confronto con gli altri estratti testati è inficiato dalla bassa concentrazione dei principi attivi in questi ultimi che potrebbe giustificare i risultati non soddisfacenti. Nonostante ciò, l’estratto titolato al 60% di acido clorogenico + 5% cianidina 3-o-glucoside e l’estratto titolato al 70% di plantamajoside dimostrano la capacità di interferire con il sistema del Quorum sensing di E. coli e quindi di disarmarne il potenziale patogeno.