“Io penso che i virus dei computer debbano essere considerati come una vita. Io preso che ci insegni qualcosa sulla natura umana, dato che l’unica forma di vita che abbiamo creato è fino ad ora puramente distruttiva. Abbiamo creato la vita a nostra stessa immagine.”
— Stephen Hawking
I microrganismi urbani sono diventati oggetto di crescente interesse nella ricerca scientifica, in particolare per quanto riguarda la loro resistenza ai disinfettanti e le nuove scoperte che emergono da tali studi. Questo articolo si propone di esplorare diversi aspetti legati a questa tematica, tra cui la resistenza microbica nei contesti metropolitani, l’analisi dei campioni e il modo in cui sono stati raccolti, i ceppi microbici inaspettati e le loro capacità metaboliche, le implicazioni per la salute pubblica e gli ambienti ospedalieri, nonché le strategie future per una convivenza sicura con i microbi urbani. Saranno presentate informazioni e scoperte recenti, al fine di fornire una panoramica completa su questo argomento di grande rilevanza.
Tong, X., Luo, D., Leung, M.H.Y. et al. Diverse and specialized metabolic capabilities of microbes in oligotrophic built environments. Microbiome 12, 198 (2024). https://doi.org/10.1186/s40168-024-01926-6
La resistenza microbica nei contesti metropolitani
La resistenza microbica nei contesti metropolitani è un fenomeno preoccupante che richiede una maggiore attenzione da parte della comunità scientifica e delle autorità sanitarie. I microrganismi presenti in ambienti urbani come le città sono esposti a una vasta gamma di agenti disinfettanti utilizzati per mantenere l’igiene e prevenire la diffusione di malattie infettive. Tuttavia, alcuni di questi microrganismi sono diventati resistenti a tali disinfettanti, rendendo più difficile il controllo delle infezioni. La presenza di resistenza microbica nei contesti metropolitani può avere gravi implicazioni per la salute pubblica, poiché questi microrganismi possono diffondersi rapidamente attraverso le popolazioni umane dense e altamente connesse. È quindi essenziale condurre ulteriori ricerche per comprendere i meccanismi di resistenza microbica e sviluppare nuove strategie per contrastarla efficacemente. Solo attraverso un’azione coordinata e una maggiore consapevolezza sarà possibile affrontare questa sfida emergente e garantire un ambiente urbano sicuro e salutare per tutti.
Tassonomia e diversità dei microbiomi BE. a I 10 principali phyla nei microbiomi BE nei sei tipi di campioni. Tutti gli altri phyla sono raggruppati nella categoria “Altri”. I campioni di ciascun tipo di campione sono ordinati in base all'abbondanza relativa decrescente di Proteobacteria, da sinistra a destra. b Grafico di densità delle due specie più abbondanti, Cutibacterium acnes e Micrococcus luteus, in tutti i campioni dei vari tipi di campione. L'abbondanza relativa media di ogni specie principale è indicata da una linea verticale tratteggiata per ogni tipo di campione. c Diversità alfa dei microbiomi nei diversi tipi di campione, valutata mediante l'uniformità di Pielou, la ricchezza di specie e l'indice di diversità di Shannon. d Confronto a coppie dei microbiomi tra la pelle e altri tipi di BE basato sulla dissimilarità di Bray-Curtis
Analisi dei campioni: dove e come sono stati raccolti
L’analisi dei campioni microbici urbani è un aspetto fondamentale per comprendere la resistenza dei microrganismi ai disinfettanti e le loro capacità metaboliche. I campioni sono stati raccolti in diversi contesti metropolitani, come ospedali, stazioni ferroviarie, parchi pubblici e abitazioni private. Le tecniche di campionamento includono l’utilizzo di tamponi sterili per raccogliere campioni da superfici, come maniglie delle porte, lavandini e pavimenti. Inoltre, sono stati prelevati campioni di aria e acqua per valutare la presenza di microrganismi nell’ambiente circostante. I campioni raccolti sono stati quindi analizzati utilizzando tecniche microbiologiche avanzate, come la coltura selettiva e l’identificazione molecolare. Queste analisi hanno permesso di identificare ceppi microbici inaspettati e di studiare le loro caratteristiche metaboliche, inclusa la resistenza ai disinfettanti comunemente utilizzati. L’analisi dei campioni rappresenta quindi uno strumento essenziale per valutare il rischio microbiologico negli ambienti urbani e per sviluppare strategie future per una convivenza sicura con i microbi urbani.
Ceppi microbici inaspettati e le loro capacità metaboliche
I ceppi microbici inaspettati sono organismi che si trovano in contesti urbani e che presentano caratteristiche metaboliche sorprendenti. Questi ceppi, spesso provenienti da ambienti ospedalieri o di alta densità di popolazione, sono stati oggetto di studio per comprendere le loro capacità metaboliche uniche. La loro presenza può essere attribuita a vari fattori, tra cui la resistenza ai disinfettanti e la capacità di adattarsi agli ambienti urbani. Questi ceppi possono utilizzare una vasta gamma di substrati per il loro metabolismo, inclusi composti organici complessi presenti nell’ambiente urbano. Ciò li rende particolarmente adatti a sopravvivere e prosperare in ambienti in cui le risorse sono limitate. La scoperta di questi ceppi microbici inaspettati e delle loro capacità metaboliche sottolinea l’importanza di approfondire la conoscenza dei microbi urbani e delle loro implicazioni per la salute pubblica.
Funzioni metaboliche degli rMAG. a Analisi delle componenti principali dei risultati della distanza di Jaccard in base alla presenza o all'assenza di gruppi KEGG Orthology (KO) in ciascun rMAG. Le ellissi rappresentano la confidenza al 95% dei punti dati assegnati ai cluster funzionali, assumendo una distribuzione normale multivariata (linea tratteggiata) e una distribuzione t multivariata (linea continua). Sono stati esclusi quattro phyla (Chloroflexota, Ermiobacterota, Myxococcota e Planctomycetota) con un solo rMAG ciascuno. Il numero di rMAG in ciascun cluster è indicato tra parentesi. b Analisi di Procuste che mostra la congruenza tra la filogenesi e le funzioni (basate sui gruppi KO) degli rMAG. c Differenze funzionali tra i due cluster a livello di phylum. La presenza e l'assenza di geni per ciascuna funzione sono state valutate per ogni rMAG. La prevalenza rappresenta la percentuale di rMAG in un phylum che contengono i geni associati a una funzione (0% e 100% indicano rispettivamente l'assenza dei geni in tutti i genomi e la presenza dei geni in tutti i genomi). Il numero di rMAG in ciascun phylum è indicato tra le parentesi che seguono i nomi dei phylum. d Un albero filogenetico neighbor-joining non radicato di rMAGs
Implicazioni per la salute pubblica e gli ambienti ospedalieri
Le implicazioni per la salute pubblica e gli ambienti ospedalieri derivanti dalla resistenza microbica nei contesti urbani sono di grande rilevanza. I microrganismi resistenti ai disinfettanti possono rappresentare una minaccia per la salute umana, in quanto possono sopravvivere e proliferare negli ambienti ospedalieri, dove le persone sono già debilitate e più suscettibili alle infezioni. Questo può portare a un aumento delle infezioni nosocomiali e alla diffusione di patogeni resistenti agli antibiotici. Inoltre, la presenza di ceppi microbici inaspettati e le loro capacità metaboliche sconosciute possono rendere difficile il controllo delle infezioni e la scelta del trattamento adeguato. È quindi fondamentale adottare misure preventive efficaci, come l’implementazione di protocolli di disinfezione rigorosi e l’uso appropriato degli antibiotici, al fine di proteggere la salute pubblica e garantire ambienti ospedalieri sicuri per i pazienti.
Strategie future per una convivenza sicura con i microbi urbani
Le strategie future per una convivenza sicura con i microbi urbani sono di fondamentale importanza per garantire la salute pubblica e preservare l’ambiente ospedaliero. Una delle possibili strategie è quella di promuovere la consapevolezza e l’educazione sulla corretta igiene personale e ambientale, al fine di ridurre la diffusione dei microrganismi patogeni. Inoltre, è necessario investire nella ricerca e nello sviluppo di nuovi disinfettanti e antimicrobici più efficaci contro ceppi microbici resistenti. Allo stesso tempo, è importante implementare misure preventive come la corretta pulizia e disinfezione degli ambienti, l’utilizzo di materiali antimicrobici e la promozione di pratiche di igiene adeguata negli ospedali e nelle strutture pubbliche. Infine, è essenziale promuovere una gestione sostenibile dei rifiuti urbani, al fine di limitare la diffusione dei microrganismi nell’ambiente circostante. Queste strategie future possono contribuire a garantire una convivenza sicura con i microbi urbani, proteggendo la salute della popolazione e riducendo il rischio di infezioni nosocomiali.
Alberi filogenetici di massima verosimiglianza dei tre nuovi rMAG e dei rMAG correlati. La filogenesi di (a) il nuovo rMAG di Xenobia e (b) i due nuovi rMAG di Patescibacteria identificati nei BE. I geni associati a funzioni chiave selezionate (ad esempio, il metabolismo dei gas in tracce nel rMAG di Xenobia e il trasporto di nutrienti e la risposta allo stress nei rMAG di Patescibacteria) sono mostrati sugli anelli esterni, con l'intensità del colore che rappresenta il numero di copie del gene. I geni assenti (corrispondenti a un numero di copie pari a zero) sono indicati in bianco. I rami dei nuovi rMAG e dei loro parenti più stretti sono colorati in rosso (classe Xenobia del phylum Eremiobacterota), verde (famiglia UBA2112 di Patescibacteria) e arancione (genere Saccharimonas di Patescibacteria). A causa del gran numero di famiglie associate ai genomi di riferimento all'interno della classe Saccharimonadia dei Patescibacteria in b, sono state evidenziate solo le famiglie di interesse, compresa quella che contiene i due nuovi ceppi. La storia evolutiva di geni selezionati in (c) il nuovo rMAG di Xenobia e (d-e) i due nuovi rMAG di Patescibacteria. Solo il nuovo rMAG e i suoi parenti più stretti che sono stati utilizzati per analizzare l'evoluzione dei geni sono mostrati nelle heatmap, con l'intensità del colore che indica il numero di copie del gene (i geni che erano assenti sono mostrati in bianco).
In conclusione…
In un mondo sempre più urbanizzato, i microrganismi urbani stanno dimostrando una notevole resistenza ai disinfettanti comunemente utilizzati. L’analisi dei campioni raccolti in diversi contesti metropolitani ha rivelato la presenza di ceppi microbici inaspettati, dotati di capacità metaboliche sorprendenti. Queste scoperte sollevano importanti implicazioni per la salute pubblica e gli ambienti ospedalieri, evidenziando la necessità di adottare strategie preventive più efficaci. Non possiamo ignorare la presenza dei microbi nelle nostre città, ma dobbiamo trovare modi sicuri per convivere con loro. A tal fine, sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere meglio i meccanismi di resistenza e sviluppare nuove strategie di disinfezione. Inoltre, è importante coinvolgere attivamente il pubblico nella promozione di pratiche igieniche adeguate e nella consapevolezza del ruolo che i microrganismi svolgono nel nostro ambiente urbano. Solo attraverso un approccio olistico potremo garantire una convivenza sicura e salutare con i microbi urbani.
