Attività antibatterica di estratti algali nei confronti di batteri isolati da tamponi auricolari

L'otite esterna consiste in un processo infiammatorio del condotto uditivo che può giungere ad interessare anche la membrana timpanica. Questa patologia, i cui sintomi più caratteristici sono otorrea ed otalgia, è causata generalmente da infezioni batteriche e, più raramente, da infezioni micotiche [1]; i principali microrganismi responsabili sono Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus [2]. La diagnosi di otite esterna si basa, oltre che sull’esame clinico, sull’effettuazione di tamponi auricolari che, permettendo il riconoscimento dell’agente eziologico, costituiscono il supporto indispensabile per una corretta terapia; quest’ultima si basa essenzialmente sulla somministrazione di antibiotici, eventualmente associati ad antinfiammatori steroidei. Tuttavia, le infezioni da P.aeruginosa e da S.aureus pongono seri problemi terapeutici legati alla farmaco-resistenza, particolarmente sviluppata in ambiente ospedaliero, che in molti ceppi si estende alla maggior parte degli antibiotici in uso. Nell’ambito degli studi orientati alla scoperta e all’utilizzazione di sostanze ad attività antibiotica, interessanti molecole sono state isolate in microalghe [3, 4]; inoltre, si è osservato che la somministrazione di cellule algali favorisce l’attivazione dei macrofagi e l’aumento della produzione di cellule staminali nel midollo osseo accelerandone la differenziazione in cellule immunocompetenti [4, 5]. Questo studio intende valutare la popolazione microbica del condotto uditivo in pazienti affetti da otite esterna e verificare la sensibilità dei microrganismi responsabili ad estratti algali opportunamente approntati. Per l’indagine microbiologica sono stati utilizzati tamponi auricolari prelevati da 100 pazienti con presunta otite acuta esterna. Ogni tampone è stato seminato in opportuni terreni di coltura selettivi per Gram- (Columbia horse blood agar, Mc Conkey Agar), per stafilococchi (Mannitol Salt Agar) e per miceti (Sabouraud Agar); le piastre sono state tutte incubate a 37°C per 18/24 ore ad eccezione di quelle con Sabouraud per le quali l’incubazione è stata prolungata fino ad 1 settimana. I microrganismi sono stati identificati mediante esame microscopico con colorazione di Gram. In seguito, per i ceppi Gram+ sono stati eseguiti il test della catalasi, per discernere tra Staphylococcaceae (catalasi positive) e Streptococcaceae (catalasi negative) ed il test della coagulasi, per discernere tra S. aureus (coagulasi positivo) e gli altri stafilococchi (coagulasi negativi). L’attività antibiotica di estratti algali è stata verificata utilizzando colture della specie marina Dunaliella tertiolecta Butcher 1959 (Chlorophyceae) e della specie d’acqua dolce Pseudokirchneriella subcapitata (Chlorophyceae). L’estratto algale è stato preparato per centrifugazione; il pellet è stato lavato con tampone fosfato (per P. subcapitata) o con PBS (per D. tertiolecta), è stato successivamente sottoposto a 20 cicli di sonicazione di 30 secondi ciascuno e a successiva centrifugazione (3500 rpm per 30 minuti). Al pellet ottenuto è stato aggiunto metanolo al 60% (0,25 g/ml) e si è proceduto ad una nuova centrifugazione (3500 rpm per 20 minuti); il sopranatante ottenuto è stato filtrato (0,22 mm - Millipore GV) ottenendo l’estratto che è stato utilizzato nello studio. Colture batteriche pure in fase di crescita esponenziale (5 × 105 CFU/ml) ottenute da tamponi auricolari raccolti tra gennaio 2012 e gennaio 2013 presso il Pronto Soccorso dell’IRCCS Azienda Ospedaliera Universitaria San Martino IST da 100 pazienti (di cui 58,06% maschi e 41,94% femmine) di età compresa tra 15 e 92 anni (media = 48,15 anni) sono state trattate con diverse concentrazioni di estratti algali di P. subcapitata e D. tertiolecta. L’attività antimicrobica degli estratti è stata determinata dopo 18-24 ore di incubazione ed è stata calcolata la Concentrazione Minima Inibente (MIC) secondo metodiche standardizzate [6]; 84 tamponi sono risultati positivi per la presenza di uno o più microrganismi (Tab. 1). Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus sono risultati i patogeni più ricorrenti; le micosi hanno avuto un’incidenza molto inferiore (<9 %). I valori di MIC ottenuti trattando ceppi di P.aeruginosa e di S. aureus con estratto da cellule di D. tertiolecta sono risultati compresi rispettivamente tra 1,4 × 109 e 5,6 × 109 cell./ml e tra 2,8 × 109 e 1,1 × 1010 cell./ml. I valori di MIC dei ceppi sottoposti all’estratto da cellule di P. subcapitata sono risultati compresi tra 6,2 × 109 e 1,2 × 1010 cell./ml per P. aeruginosa e tra 1,6 × 109 e 1,2 × 1010 cell./ml per S. aureus. Questo studio ha confermato che P. aeruginosa e S. aureus sono gli agenti principali responsabili delle otiti esterne. Nel complesso, P. aeruginosa è prevalente e presenta una maggiore incidenza nei mesi estivi. Gli estratti provenienti da D. tertiolecta e P. subcapitata hanno mostrato attività antibatterica, in particolare nei confronti di P. aeruginosa, (MIC90 = 5,6 × 109 e 6,2 × 109 cell./ml rispettivamente) ed un minore effetto nei confronti di S. aureus (MIC90 = 1,12 × 1010 e 1,25 × 1010 cell./ml rispettivamente). Considerate le difficoltà derivanti dalla presenza di ceppi resistenti, l’individuazione di nuove molecole bioattive di origine naturale può costituire una prospettiva terapeutica di notevole interesse. In questo ambito, i risultati ottenuti indicano che estratti da specie algali fitoplanctoniche possono risultare adatti per ottenere sostanze ad attività antibiotica utili per il trattamento di patologie otorinolaringoiatriche causate da agenti microbici.