I batteri sono organismi unicellulari procarioti, cioè esseri viventi formati da una sola cellula, più piccola e molto più semplice di una cellula animale o vegetale. Invisibili a occhio nudo, sono ovunque: nel suolo, negli alimenti, nell’aria e addirittura dentro di te! Contrariamente ai luoghi comuni che circolano su di loro, la gran parte dei batteri è innocua o addirittura utile: quelli che abitano il tuo intestino, ad esempio, ti aiutano a digerire il cibo.
Tuttavia, una minoranza di batteri è patogena per l’essere umano, ovvero capace di causare malattie. Quando questi microrganismi entrano nel tuo organismo, in un processo che prende il nome di infezione, possono scatenare una serie di patologie. La natura e la gravità di queste ultime dipendono, sia dal tipo di batterio coinvolto, sia dalle condizioni fisiologiche dell’ospite, come l’efficienza del sistema immunitario o la presenza di altre malattie. Lo spettro delle malattie batteriche è estremamente ampio: si va da affezioni comuni e generalmente lievi, come la faringite (il classico mal di gola), fino a malattie storicamente devastanti come la peste.
In questi casi, i medici prescrivono gli antibiotici: farmaci in grado di bloccare la riproduzione batterica o di uccidere direttamente i batteri. Questi sono stati una delle scoperte più rivoluzionarie della storia della medicina. Prima che venissero scoperti, anche un’infezione apparentemente banale poteva spesso rivelarsi fatale. La penicillina, scoperta da Alexander Fleming nel 1928, ha salvato moltissime vite e da allora, decenni di ricerca hanno prodotto centinaia di antibiotici diversi.
Eppure, oggi questi farmaci stanno perdendo efficacia.
Come nasce un batterio resistente?
La maggior parte dei batteri si riproduce in modo estremamente rapido. Ogni volta che si replicano, copiano il proprio DNA e, come in qualsiasi processo di copiatura, possono verificarsi degli errori. Questi errori si chiamano mutazioni.
Una mutazione può avere effetti molto diversi. Può essere neutra, e quindi non cambiare nulla, oppure dannosa, portando il batterio alla morte o mettendolo in svantaggio rispetto agli altri. Ma può anche essere vantaggiosa: un batterio mutato potrebbe, ad esempio, acquisire la capacità di sopravvivere meglio in un ambiente particolarmente caldo, replicarsi più velocemente, o addirittura produrre enzimi in grado di degradare le molecole di un antibiotico, rendendolo inefficace.
Quando utilizziamo un antibiotico, stiamo di fatto applicando una pressione selettiva, ovvero un fattore che influenza la sopravvivenza degli organismi. Immagina di avere una popolazione batterica al cui interno sono presenti alcuni individui con una mutazione che li rende resistenti alla penicillina. Quando quest’ultima viene introdotta, i batteri sensibili muoiono, mentre quelli resistenti sopravvivono e si riproducono. Generazione dopo generazione, l’intera popolazione diventa resistente a quel dato farmaco. Se quel batterio fosse un patogeno che sta infettando un paziente, la penicillina risulterebbe inutile.
Questa capacità viene definita antibiotico-resistenza e rappresenta oggi un’emergenza sanitaria globale.
Come usiamo (male) gli antibiotici
L’antibiotico-resistenza è un fenomeno estremamente complesso, causato da molti fattori diversi. Una delle cause è l’uso improprio degli antibiotici nella medicina umana.
Per esempio, può succedere che, andando dal medico con il mal di gola, ci venga prescritto un antibiotico senza alcun test diagnostico. Se il mal di gola fosse causato da un batterio, il farmaco potrebbe aiutarci. Ma il mal di gola potrebbe anche essere causato da un virus e, in questo caso, sarebbe del tutto inutile: gli antibiotici non hanno alcun effetto sui virus.
Va precisato che la maggior parte dei medici prescrive gli antibiotici in modo appropriato e, in ogni caso, non è sempre loro responsabilità. Infatti, a volte sono i farmacisti a dispensare antibiotici senza prescrizione. Altre volte sono i pazienti a prendere di propria iniziativa dell’antibiotico avanzato in casa. La responsabilità è condivisa: ogni comportamento sconsiderato favorisce la diffusione di batteri resistenti.
A peggiorare la situazione interviene un meccanismo biologico straordinario: il trasferimento genico orizzontale. Negli animali i geni vengono trasmessi verticalmente, dai genitori ai figli. Nei batteri vale lo stesso, ma in più questi organismi possono scambiarsi materiale genetico direttamente tra individui diversi, persino di specie differenti.
Le implicazioni sono enormi: un batterio innocuo per l’essere umano, che abbia sviluppato resistenza agli antibiotici, può trasferire questa capacità a un batterio patogeno, diffondendo la resistenza oltre i confini di una singola specie.
La buona notizia è che la ricerca avanza.
La scienza non sta ferma
Di fronte a uno scenario preoccupante, la ricerca sta esplorando strade molto diverse tra loro. Una di queste sono i prodotti naturali: i microrganismi del suolo producono da miliardi di anni composti antibiotici per competere tra loro, e gran parte di questo arsenale naturale non è ancora stato esplorato. Il motivo è storico: la microbiologia ha a lungo cercato antibiotici prodotti dalla minoranza di batteri facilmente coltivabili in laboratorio, ossia quelli che scienziati e scienziate riescono a far crescere in condizioni controllate.
In questa maniera però, la maggioranza di questo arsenale naturale è probabilmente rimasto nell’ombra. Nuove tecnologie stanno finalmente permettendo di coltivare anche quei batteri più difficili, aprendo l’accesso a composti del tutto inediti.
La natura non è però l’unica fonte di ispirazione. Sul fronte dell’intelligenza artificiale, i progressi sono altrettanto interessanti. Ricercatori e ricercatrici addestrano algoritmi su dati provenienti da esperimenti reali con antibiotici e microrganismi, insegnando loro a prevedere quali molecole, tra decine di milioni di composti noti, potrebbero funzionare come antibiotici. In questo modo si restringe il campo a pochi candidati da testare poi in laboratorio, risparmiando tempo e risorse. Un passo ulteriore è l’uso dell’IA generativa, capace non solo di valutare molecole esistenti, ma di aiutare la ricerca a ideare sostanze completamente nuove.
Trovare nuove molecole, tuttavia, non è sufficiente se i batteri continuano ad adattarsi. Per questo si sta studiando l’approccio delle terapie combinate, detto anche “approccio cocktail”. Due antibiotici possono agire in modo sinergico, potenziandosi a vicenda, e il loro uso combinato può rendere più difficile per i batteri sviluppare resistenza a entrambi. Accanto agli antibiotici veri e propri, si studiano molecole accessorie che, pur non essendo in grado di uccidere i batteri da sole, li rendono più vulnerabili all’attacco dei farmaci.
Non si lavora però solo sulle terapie: anche la diagnostica rapida può fare la differenza. Uno dei motivi per cui gli antibiotici vengono usati in modo improprio, è la difficoltà a identificare rapidamente il batterio responsabile di un’infezione e capire a quali farmaci è sensibile. Quando il paziente è grave e non si può aspettare, i medici prescrivono antibiotici ad ampio spettro o provano farmaci diversi finché uno funziona. Tuttavia, ogni tentativo con un farmaco sbagliato può accelerare lo sviluppo della resistenza. Tecnologie di diagnostica più precise e veloci permetterebbero di ridurre i tempi di attesa, rendendo i trattamenti più mirati ed efficaci.
Nessuna di queste strade, presa singolarmente, sarà probabilmente risolutiva: è la loro combinazione, insieme ad altri approcci, a rappresentare la risposta più concreta a una delle emergenze sanitarie più urgenti del nostro tempo.
Un problema complesso
L’antibiotico-resistenza è un problema che parte dalla biologia molecolare e arriva fino alla politica sanitaria globale, un terreno in cui biologia, medicina e scelte collettive si intrecciano in modo inestricabile. Non basta che la ricerca sviluppi nuovi farmaci, se poi questi vengono usati male. Non basta sensibilizzare i pazienti, se i sistemi sanitari non offrono strumenti diagnostici rapidi. E non basta agire in un solo Paese: i patogeni non conoscono confini, e un’emergenza sanitaria che nasce dall’altra parte del mondo può raggiungerci in pochi giorni.
Per questo l’antibiotico-resistenza viene considerata un’emergenza globale dalla comunità scientifica internazionale e dalle principali organizzazioni sanitarie mondiali. Affrontarla richiede coordinamento tra Stati, investimenti nella ricerca, sistemi sanitari più efficienti e, non da ultimo, una maggiore consapevolezza da parte di tutti noi.
In fondo, ognuno di noi può fare la propria parte. Usare gli antibiotici solo quando sono davvero necessari, completare sempre la terapia prescritta senza interromperla anticipatamente, e non cedere alla tentazione di ricorrere a farmaci avanzati da cure precedenti sono gesti semplici, ma tutt’altro che banali. La prossima volta che hai mal di gola e il medico non ti prescrive subito un antibiotico, ma vuole prima capire cosa ti ha fatto ammalare, non prendertela. Probabilmente sta facendo la cosa giusta per te e per tutti noi.
Gli antibiotici sono stati una delle conquiste più importanti della medicina moderna e sta anche noi fare in modo che continuino ad esserlo.
Attività didattica: le nostre esperienze con gli antibiotici
In classe – L’insegnante avvia una discussione guidata chiedendo agli studenti e alle studentesse di riflettere sulle proprie esperienze personali con l’uso degli antibiotici. Alcune domande per stimolare il confronto:
– Hai mai assunto un antibiotico?
– Per quale motivo te lo ha prescritto il medico?
– Quanto è durata la terapia?
– Dopo quanti giorni hai cominciato a sentirti meglio?
– Hai completato il ciclo di cura, anche quando i sintomi erano già scomparsi?
A casa – Gli studenti raccolgono le stesse informazioni intervistando genitori, nonni o altri familiari, cercando di capire le abitudini legate all’uso degli antibiotici della propria famiglia.
In classe – I risultati dell’indagine vengono condivisi e discussi collettivamente. L’insegnante può guidare la riflessione verso temi come l’importanza di completare la terapia e il rischio dell’uso improprio.