Un nuovo collirio per combattere l’oftalmia neonatale

Combattere l’oftalmia neonatale causata da Neisseria gonorrhoeae

Recentemente, un team di ricercatori ha sviluppato un nuovo collirio per combattere l’oftalmia neonatale causata da Neisseria gonorrhoeae. Il gonococco, infatti, si inserisce perfettamente nell’ambito dei batteri fortemente resistenti agli antibiotici costringendo la comunità scientifica a una rapida corsa allo sviluppo di nuovi farmaci idonei.

Neisseria gonorrhoeae, generalità del batterio che provoca oftalmia neonatale

Neisseria gonorrhoeae (fig. 1) è un batterio aerobio Gram-negativo, ossidasi e catalasi positivo. L’uomo rappresenta l’unico ospite nel quale il batterio è in grado di riprodursi.

Il gonococco viene trasmesso prevalentemente per via sessuale determinando la patologia che prende il nome di “gonorrea”. Essa provoca nel maschio un’uretrite con secrezioni di materiale purulento dall’uretra, disuria e stranguria e nella donna una cervicite spesso asintomatica.

Inoltre, possono verificarsi infezioni disseminate con artrite gonococcica, proctite, faringite gonococcica e congiuntivite neonatorum provocata dal passaggio del neonato attraverso un canale del parto infetto.

Oftalmia neonatale

La congiuntivite neonatale (fig. 2) è piuttosto frequente. Le cause principali sono:

Infezione batterica, provocata da Chlamydia trachomatis, Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae e Neisseria gonorrhoeae;
Infezione virale, causata da herpes simplex virus di tipo 1 e 2;
Infiammazione chimica, provocata spesso da reazioni avverse a colliri.

A causa della similitudine nelle manifestazioni cliniche, i diversi tipi di congiuntiviti neonatali sono difficilmente distinguibili.

Per quanto concerne la congiuntivite gonococcica, essa determina una congiuntivite purulenta acuta che compare 2-5 giorni dopo la nascita o prima. Il neonato presenta un grave edema palpebrale seguito da chemosi e da un abbondante essudato purulento.

Se non trattata, possono verificarsi ulcerazioni corneali e cecità.

Trattamenti utilizzati per l’infezione oculare neonatale

La profilassi dell’oftalmia neonatale prevede, per ora, l’uso di sostanze applicate entro un’ora dalla nascita del bambino. I neonati con infezione gonococcica devono essere trattati con ceftriaxone o cefotaxime, entrambi appartenenti al gruppo delle cefalosporine.

Nonostante il nitrato d’argento sia stato tra i primi composti utilizzati e nonostante abbia abbattuto significativamente i casi di cecità gonococcica, ha causato spesso a episodi di irritazione e congiuntivite.

Al posto del nitrato d’argento, sono poi stati utilizzati antibiotici come eritromicina e tetraciclina contro i quali però N. gonorrhoeae è riuscito a sviluppare resistenza. Inoltre, all’uso di eritromicina nei neonati è spesso associato lo sviluppo di stenosi ipertrofica del piloro.

Lo iodio povidone è un complesso ottenuto dalla combinazione del polimero polivinilpirrolidone con lo iodio sotto forma di ioni triioduro. Esso costituisce un’altra possibile arma contro la congiuntivite neonatale ma non viene attualmente raccomandato dal CDC (Centers for Disease Control and Prevention) a causa dei problemi simili al nitrato d’argento che provoca, sia in termini di irritazione oculare che di incapacità di trattare le infezioni attive.

Da queste evidenze nasce la necessità di formulare un nuovo farmaco che possa debellare l’infezione.

Il nuovo collirio

Un team di ricercatori della Kingston University (Churchward, CP, Al-Kinani, AA, Abdelkader, H. et al.) ha sviluppato un nuovo agente antimicrobico che può essere somministrato tramite un collirio.

Il nuovo agente antimicrobico si basa sulla monocaprina, un monogliceride che può eliminare il batterio Neisseria gonorrhoeae.

I ricercatori hanno dimostrato, attraverso esperimenti svolti su occhi di bovini, che la monocaprina mantiene la sua attività antimicrobica nel liquido lacrimale, è priva di irritazione corneale e congiuntivale e uccide tutti i batteri presenti entro 2 minuti. N. gonorrhoeae, inoltre, non è stato in grado di sviluppare resistenza al composto.

Formulazione del collirio

Nonostante la monocaprina si sia dimostrata da subito un’ottima soluzione, è poco adatta alla somministrazione tramite colliri data la sua scarsa solubilità in acqua. Tale problematica è stata però bypassata mediante l’aggiunta di eccipienti ed esaltatori di viscosità come la carbossimetilcellulosa e la (idrossipropil)metil cellulosa (HPMC) che permettono una maggiore permanenza sul globo oculare. Entrambi i polimeri sono derivati dalla cellulosa già comunemente utilizzati nei prodotti alimentari e farmaceutici.

È stato quindi dimostrato che una formulazione di collirio contenente monocaprina in HPMC ha una rapida e completa attività di uccisione di N. gonorrhoeae in vitro ed ex vivo. La formulazione raccomandata comprende monocaprina allo 0,25% in HPMC all’1% con polisorbato all’1%, emulsionante impiegato per solubilizzare sostanze lipofile in basi idrofile. A queste concentrazioni, i componenti si dissolvono efficacemente in acqua distillata sterile riuscendo così a produrre un semplice collirio pronto all’uso.

Confronto dell'influenza degli addensanti sulla solubilità della monocaprina in formulazioni di colliri.
Nelle formulazioni a base di CMC, la monocaprina forma grumi (indicati da asterisco rosso) allo 0,125%.
L'aggiunta dello 0,1% di polisorbato ha distribuito uniformemente la monocaprina, sebbene non si sia completamente solubilizzata.
Nelle formulazioni a base di HPMC, la monocaprina forma un sottile precipitato appena sotto il menisco allo 0,125% (indicato da cancelletto rosso).
L'aggiunta di 0,1% di polisorbato ha solubilizzato la monocaprina. — Figura 3 – Confronto dell’influenza degli addensanti sulla solubilità della monocaprina in formulazioni di colliri. Nelle formulazioni a base di CMC, la monocaprina forma grumi (indicati da asterisco rosso) allo 0,125%. L’aggiunta dello 0,1% di polisorbato ha distribuito uniformemente la monocaprina, sebbene non si sia completamente solubilizzata. Nelle formulazioni a base di HPMC, la monocaprina forma un sottile precipitato appena sotto il menisco allo 0,125% (indicato da cancelletto rosso). L’aggiunta di 0,1% di polisorbato ha solubilizzato la monocaprina. Fonte immagine: https://www.nature.com/articles/s41598-020-68722-8#Abs1

Conclusioni

In conclusione, la monocaprina è in grado di migliorare notevolmente i casi di oftalmia neonatale (fig. 4). È infatti in grado non solo di uccidere N. gonorrhoeae ma anche altri batteri che causano cheratite, tra cui Chlamydia trachomatis.

Oltre alla sua attività antibatterica, la monocaprina ha anche una attività antivirale contro i virus con involucro, incluso il virus dell’herpes simplex di tipo 2 (HSV-2), il virus dell’immunodeficienza umana di tipo 1 (HIV-1), il virus della stomatite vescicolare, il Maedi-visna virus, il virus respiratorio sinciziale (RSV) e virus parainfluenzale di tipo 2.

Infine, il nuovo collirio non ha bisogno di essere conservato in particolari condizioni e resta stabile ed attivo per lunghi periodi.

Eliminazione di
N. gonorrhoeae dalla superficie degli occhi utilizzando una formulazione oftalmica contenente monocaprina a base di HPMC — Figura 4 – Eliminazione di N. gonorrhoeae dalla superficie degli occhi utilizzando una formulazione oftalmica contenente monocaprina a base di HPMC. Fonte immagine: https://www.nature.com/articles/s41598-020-68722-8#Abs1

Nell’attesa di test su cornee umane, il collirio con monocaprina rappresenta quindi una valida speranza per la lotta all’oftalmia neonatale e alla resistenza da N. gonorrhoeae.

Elena Panariello