La resistenza agli antibiotici, o antibiotico-resistenza, è un fenomeno per il quale un batterio risulta resistente all'attività di un farmaco antimicrobico.
Storia Nel 1952 è stato isolato un ceppo di Shigella multi-resistente (tetracicline, streptomicina e sulfamidici) isolati ceppi multi-resistenti fino a 5 antibiotici. Nel 1959 la resistenza multipla era trasferibile da Shigella ad E. coli per trasmissione genica.
Negli anni, l'antibiotico-resistenza è diventata sempre più importante, soprattutto per quanto riguarda ceppi batterici la cui sensibilità a certi farmaci sembrava indiscussa (ad esempio salmonella e cloramfenicolo); una delle principali cause di questa tendenza è un uso improprio degli antibiotici.
Dopo 30 anni di assenza di nuovi classi di antibiotici, nel 2025 è stata annunciata la scoperta della Lariocidina, un antibiotico peptidico naturalmente prodotto da un batterio del suolo chiamato Paenibacillus. Può sfidare anche alcuni dei batteri più resistenti del pianeta, perché attacca i germi in modo diverso dagli altri antibiotici, legandosi direttamente al macchinario di sintesi proteica degli agenti infettivi e inibendone la capacità di crescere e sopravvivere. Si lega al ribosoma dove impedisce ai batteri di produrre proteine, essenziali per il funzionamento delle cellule, e ne provoca la morte.
La sostanza non è tossica per l'uomo, soggetta ad antibiotico-resistenza e lavora bene sui modelli animali (topi trattati col Acinetobacter baumannii).
Essa necessita di ingente tempo e risorse per essere prodotta in quantità sufficientemente grandi da consentirne lo sviluppo clinico.
Nel 2025 è stata annunciata la scoperta della kineomicina, che necessita di ulteriori studi sia in vivo che in vitro. La sostanza è stata ottenuta mediante l'applicazione della bioinformatica in silicio alla diversità microbica.
Nel 2025 è stato ingegnerizzato in laboratorio un anticorpo monoclonale capace di neutralizzare il clone ST147 della Klebsiella pneumoniae ND.
Nel febbraio 2026 è stato pubblicato un paper relativo all'utilizzo della tecnica di editing genomico CRISPR per abbattere in laboratorio da 3 a 5 ordini di grandezza il numero di batteri antibiotico-resistenti, agendo sul meccanismo che propaga la resistenza da un batterio a un altro.
Distinzioni La resistenza può essere naturale o acquisita: naturale, come quella dei micoplasmi che, non avendo parete cellulare, hanno una resistenza verso gli antibiotici che hanno la parete come target specifico (vedi penicilline, cefalosporine ecc.) o ancora gli enterococchi, che risiedono nel tratto intestinale ed utilizzano l'acido folico assorbendolo dall'esterno, risultando quindi resistenti ai sulfamidici; acquisita, che è generalmente scatenata da una precedente esposizione del patogeno all'antibiotico, e si attua secondo diversi meccanismi di cui i principali sono: la modifica del target batterico, la produzione da parte del batterio di enzimi inattivanti l'antibiotico, la ridotta permeabilità all'antibiotico, e l'efflusso attivo che induce l'uscita dell'antibiotico stesso dalla cellula grazie ad un sistema di pompe attive.
Le farmaco-resistenze che si instaurano in seguito a modificazioni genetiche possono essere distinte in: cromosomiche, dette anche endogene, dovute a mutazioni spontanee, cioè provocate da meccanismi biochimici che operano normalmente nella cellula e che hanno un'intrinseca capacità di errore, per il locus cromosomico che controlla la sensibilità al farmaco e caratterizzate da una frequenza estremamente bassa. extracromosomiche, definite anche esogene, controllate da plasmidi o da trasposoni, cioè frammenti di DNA privi di meccanismi di replicazione autonoma e che "saltano" da un cromosoma ad un altro cromosoma o ad un plasmide trasmissibili da un microrganismo ad un altro e caratterizzate da una frequenza più elevata.
Abuso degli antibiotici
L'abuso e l'utilizzo inappropriato degli antibiotici hanno contribuito alla comparsa di batteri resistenti. Il problema è ulteriormente aggravato dalla auto-prescrizione di antibiotici da parte di individui che ne assumono senza la prescrizione di un medico qualificato, e dall'uso sistematico degli antibiotici come promotori della crescita in zootecnia. Gli antibiotici vengono spesso prescritti per situazioni in cui il loro uso non è giustificato (per esempio nei casi in cui le infezioni possono risolversi senza trattamento). L'uso eccessivo di antibiotici come la penicillina e l'eritromicina, che un tempo erano considerate "cure miracolose", sono state associate con la resistenza emergenti dal 1950. L'uso terapeutico degli antibiotici negli ospedali si è visto essere associato ad un aumento di multi-batteri resistenti agli antibiotici.
Forme comuni di uso improprio di antibiotici comprendono: l'uso eccessivo di antibiotici nella profilassi dei viaggiatori; in caso di prescrizione medica, la mancata presa in considerazione del peso del paziente e della storia del precedente uso di antibiotici, dal momento che entrambi i fattori possono influenzare fortemente l'efficacia di una prescrizione di cura per antibiotici; il mancato rispetto dell'intero corso prescritto di antibiotico, l'omissione nel prescrivere o nel seguire il corso del trattamento secondo precisi intervalli giornalieri (ad esempio, "ogni 8 ore" o semplicemente "3 volte al giorno"), o il mancato riposo per il recupero sufficiente a consentire la liquidazione dell'organismo infettante. Tutte queste pratiche citate possono facilitare lo sviluppo delle popolazioni batteriche resistenti agli antibiotici. Un inappropriato trattamento antibiotico costituisce un'altra comune forma di abuso di antibiotici.
Un esempio comune di errore è la prescrizione e l'assunzione di antibiotici per trattare le infezioni virali come il raffreddore comune, su cui non hanno alcun effetto. Uno studio sulle infezioni del tratto respiratorio ha trovato che "i medici erano più inclini a prescrivere antibiotici ai pazienti che hanno creduto se lo aspettassero, anche se correttamente identificandone la necessità solo per circa 1 su 4 di questi pazienti". Interventi multifattoriali rivolti sia a medici e pazienti possono ridurre l'inappropriata prescrizione di antibiotici. Il ritardo nella somministrazione di antibiotici per 48 ore nell'attesa di una risoluzione spontanea delle infezioni del tratto respiratorio può ridurre l'utilizzo di antibiotici; tuttavia, questa strategia può ridurre la soddisfazione dei pazienti.
L'uso profilattico degli antibiotici negli allevamenti industriali tramite i mangimi, è causa della diffusione di antibiotici resistenti.
Principali meccanismi di antibiotico-resistenza Ridotta affinità per il bersaglio (il gene che produce il bersaglio dell'antibiotico subisce una mutazione piccola, tale per cui il bersaglio continua a funzionare, anche se con una funzionalità drasticamente ridotta, ma non interagisce più con l'antibiotico); è un esempio di resistenza cromosomica. Iperproduzione del bersaglio (il gene che produce il bersaglio dell'antibiotico subisce una mutazione tale per cui viene sovr-espresso); è un esempio di resistenza cromosomica. Inattivazione intracellulare dell'antibiotico (provocata dalla produzione di enzimi che inattivano l'antibiotico es. beta lattamasi, cloramfenicolo acetil-transferasi); è un esempio di resistenza extracromosomica. Diminuita penetrazione dell'antibiotico nella cellula batterica (dovuta alla produzione di trasportatori di membrana che riconoscono ed estrudono l'antibiotico dalla cellula); è un esempio di resistenza extracromosomica. Sostituzione del bersaglio (il bersaglio di un antibiotico viene sostituito da un'altra molecola che svolge le medesime funzioni ma con cui l'antibiotico non interagisce); è un esempio di resistenza extracromosomica. Autoproduzione della matrice extracellulare dei biofilm batterci, aggregazioni organizzate di microorganismi che favoriscono la resistenza agli antibiotici e al sistema immunitario.
Un esempio importante e attuale di antibiotico-resistenza è la meticillino-resistenza relativa agli stafilococchi e, in particolare, Staphylococcus aureus. Gli stafilococchi meticillino-resistenti rappresentano una delle principali cause di infezioni nosocomiali. Tali batteri presentano una proteina, definita PBP 2a, che presenta scarsa affinità a tutti gli antibiotici β-lattamici, cioè le penicilline e le cefalosporine, rispetto alla normale forma della proteina PBP 2.
Un altro importante esempio di resistenza antibiotica è la vancomicino-resistenza degli enterococchi. La vancomicina è una molecola ad alto peso molecolare che impedisce la produzione del peptidoglicano, la principale componente della parete cellulare batterica (l'inibizione della produzione del peptidoglicano determina l'incapacità della cellula di mantenere la propria forma per la forte pressione osmotica tra interno ed esterno della cellula; di conseguenza la cellula tende ad incamerare acqua, scoppia e muore). Questa resistenza agli antibiotici prevede l'acquisizione di un trasposone, costituito da nove geni. Una delle proteine codificate da questi geni, detta Van S, si colloca all'esterno della cellula batterica, e, in presenza della vancomicina, è in grado di legarsi ad essa, determinando la nascita di un segnale intracellulare. Tale segnale provoca la produzione di altre proteine che, attraverso un meccanismo complesso, sostituiscono il bersaglio della Vancomicina con un'altra molecola che l'antibiotico non è in grado di riconoscere. In questo modo, la Vancomicina è resa totalmente inattiva.
L'antibiogramma
È particolarmente importante, specialmente in ambito clinico, eseguire l'antibiogramma, vale a dire la valutazione in vitro della sensibilità batterica ai chemio-antibiotici. L'antibiogramma è un metodo che consente di valutare l'entità dell'efficacia di un antibiotico su microorganismi isolati, cioè tolti dal loro ambiente di infezione e portati in terreno di coltura. Ecco elencati i principali procedimenti dell'antibiogramma: si preleva un campione di fluido corporeo dal paziente (urine, feci, saliva, tampone oro-faringeo) e si isolano i microorganismi presenti in terreno di coltura massimo, omogeneizzandoli il più possibile in maniera tale che le varie colonie siano costituite dallo stesso organismo; si preleva una di queste colonie e la si trasferisce in un altro terreno di coltura, omogeneizzando il più possibile i microorganismi presenti nella superficie del terreno; una volta formatesi delle colonie si prende uno strumento, dotato di piccoli cilindri all'interno dei quali sono presenti dei dischetti imbevuti di antibiotico (naturalmente ogni dischetto sarà imbevuto di un determinato antibiotico in modo tale da analizzare l'entità dell'efficacia di vari antibiotici contemporaneamente); questi dischetti vengono fatti scivolare sulla superficie del terreno, in maniera tale da far diffondere il farmaco nell'agar; si noterà la formazione di zone di "non crescita" attorno ai vari dischetti, dette aloni di inibizione, provocate dal fatto che l'antibiotico, diffusosi nell'agar, ha inibito la crescita batterica, determinando, appunto, la formazione di tali aloni. Pertanto, maggiore è l'ampiezza dell'alone di inibizione di un certo antibiotico, maggiore sarà l'efficacia di quell'antibiotico verso quel microrganismo. Tuttavia l'antibiogramma presenta un limite importante, cioè richiede molto tempo (circa due-tre giorni) in modo tale da permettere la crescita delle colonie. Perciò tale metodo non si può utilizzare in caso di emergenze, nelle quali si utilizzano inizialmente antibiotici a largo spettro.
Dal punto di vista strettamente biologico, i termini sensibile e resistente esprimono la capacità o meno di un microrganismo di moltiplicarsi in presenza di una data concentrazione del farmaco.