I ricercatori dell’Empa stanno sviluppando una medicazione per ferite contenente batteri lattici. I lattobacilli probiotici dovrebbero favorire la guarigione delle ferite croniche cariche di germi distruggendo i biofilm ostinati, riferisce il team nella rivista specializzata "Microbes and Infection".
Millimetro dopo millimetro, i nuovi tessuti si fanno strada attraverso la ferita fino a chiudere la lesione cutanea. Nel migliore dei casi, un graffio sul ginocchio, un taglio sul dito o un’ustione saranno presto invisibili. Lo stesso non si può dire per le ferite croniche: se la ferita non si è chiusa dopo quattro settimane, c’è un problema di guarigione. A volte, una lesione tissutale apparentemente benigna può trasformarsi in un problema di salute permanente o addirittura in setticemia. Il trattamento è particolarmente difficile, perché in queste ferite croniche si insediano germi che sanno come proteggersi. Questi batteri formano un biofilm, un’associazione tenace di diversi agenti patogeni. Per proteggersi, producono uno strato di muco con cui si attaccano alle superfici. Gli antibiotici o i disinfettanti raggiungono i loro limiti, poiché non riescono a raggiungere i germi pericolosi.
Un team dell’Empa e del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston sta sviluppando una medicazione che utilizza batteri probiotici "buoni" per combattere gli abitanti del biofilm. I ricercatori hanno appena pubblicato un "proof of concept" sulla rivista specializzata "Microbes and Infection".
Il team guidato dai ricercatori Empa Qun Ren e Zhihao Li del laboratorio "Biointerfaces" di San Gallo ha utilizzato batteri lattici vivi per la nuova medicazione. Questi lattobacilli probiotici comprendono anche alcuni batteri ben noti all’uomo: in quanto organismi utili, sono presenti ad esempio nella flora intestinale sana e svolgono un ruolo importante nella produzione di alimenti come yogurt e formaggio. "I lattobacilli sono biocompatibili e creano un ambiente acido producendo acido lattico", spiega il medico Zhihao Li, che ha contribuito al progetto con la sua esperienza clinica in qualità di visiting scientist dell’Empa. Il pH basico sfavorevole delle ferite croniche dovrebbe quindi essere spinto nella giusta direzione, cioè verso l’acido. "Nei nostri esperimenti di laboratorio, i batteri sono stati in grado di produrre un pH altamente acido di 4 nel terreno di coltura", spiega il responsabile del team Qun Ren. Grazie alla produzione di acido lattico, è stato anche possibile attirare le cellule desiderate, che contribuiscono alla guarigione delle ferite, in condizioni di laboratorio.
Nessuna possibilità per i germi
Gli organismi benefici sono stati infine incorporati in una medicazione che protegge le ferite croniche da ulteriori infezioni. Allo stesso tempo, i lattobacilli vivi hanno potuto produrre acido lattico in un ambiente protetto. La medicazione ha rilasciato il prodotto acido nell’ambiente in modo controllato e continuo, come desiderato. Nei test di laboratorio, il materiale con i batteri lattici integrati è stato in grado di distruggere completamente un tipico biofilm patogeno in un piatto di coltura. Si trattava ora di stabilire se questi organismi utili avrebbero superato anche il test cutaneo umano.
In piccoli campioni di tessuto, i ricercatori hanno creato ferite artificiali lunghe due millimetri e hanno permesso lo sviluppo di un biofilm contenente il germe della ferita Pseudomonas aeruginosa. La medicazione probiotica ha dovuto dimostrare la propria validità in questo modello tridimensionale di ferita umana. In effetti, la medicazione biologica ha ridotto il numero di germi patogeni del 99,999%. Inoltre, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che i probiotici erano ben tollerati dalle cellule della pelle umana e che allo stesso tempo attivavano la produzione di messaggeri del sistema immunitario. Dopo questa "prova di concetto", ulteriori analisi del meccanismo d’azione dovrebbero aiutare a sfruttare il potenziale degli organismi utili del mondo batterico per un materiale "vivente" per la guarigione delle ferite.
