Antibiotici contro virus: possono essere realmente efficaci?

Antibiotici

Gli antibiotici costituiscono una classe di farmaci capace di bloccare la riproduzione dei batteri e quindi la loro crescita (batteriostatici) e/o provocarne direttamente la loro morte (battericidi).

Essi possono essere di origine naturale, e quindi ottenuti da organismi viventi (come le muffe), oppure vengono sintetizzati per via chimica, in laboratorio.

La scoperta di questi farmaci, risalente al 1928 grazie ad Alexander Fleming con la penicillina, ha consentito un notevole miglioramento della salute umana negli ultimi 100 anni circa, permettendo il contrasto e la cura di innumerevoli infezioni batteriche.

Esistono diverse categorie di antibiotici differenziabili a seconda del loro meccanismo d’azione.

*Figura 1 – Azione degli antibiotici contro i batteri*

Penicilline

Le penicilline costituiscono una delle classi maggiormente utilizzate in Italia ed agiscono impedendo la sintesi della parete cellulare batterica, interferendo con uno dei principali enzimi preposto a quest’attività ovvero la transpeptidasi.

Anche le cefalosporine ostacolano la sintesi della parete batterica. Sono degni di menzione inoltre anche i fluorochinoloni, i macrolidi e le tetracicline. I primi bloccano la replicazione del DNA batterico, mentre, le altre due categorie citate, inibiscono la sintesi proteica, legandosi alle subunità ribosomiali dei procarioti.

Nel presente articolo andremo a rispondere alle seguenti domande: gli antibiotici possono essere utilizzati anche contro i virus? Si dimostrano efficaci anche contro questi ultimi?

Figura 2 – Penicilline a) NATURALI. Penicillina G (benzilpenicillina) Penicillina V (fenossimetilpenicillina) Acido clavulanico. Tienamicina. b) SEMISINTETICHE. Penicilline. betalattamasi-resistenti. Meticilina. Oxacillina. Cloxacillina. Dicloxacillina. Flucloxacina. Nafcillina. Aminopenicilline. Ampicillina. Amoxicillina. Bacampicillina. Carboxipenicilline. Carbenicillina. Ticarcillina. Sulfoxipenicilline. Sulbenicillina. Metoxipenicilline. Temocillina. Acilureidopenicilline. Azlocillina. Mezlocillina. Piperacillina. Carbapenemi. Imipenem. Meropenem. Ertapenem.

Struttura dei virus

I virus, dal punto di vista biologico, sono molto differenti rispetto ai batteri.

Innanzitutto, si discute ancor’oggi in merito alla loro natura e dunque se considerarli esseri viventi o meno.

Essi, infatti, agiscono come dei parassiti intracellulari obbligati, infettando le cellule ospiti e sfruttando l’apparato proteico di queste per potersi replicare. Sono dunque incapaci di compiere autonomamente la sintesi proteica.

I virus sono dunque definibili come dell’entità biologiche costituite da un involucro proteico esterno (denominato “capside”). All’interno è racchiuso il loro materiale genetico (che può essere RNA e/o DNA). Alcuni di loro dispongono anche di uno o più strati lipidici esterni con alcune proteine o enzimi accessori (Fig.2).

L’uso improprio degli antibiotici contro i virus

Da questa descrizione appare evidente come gli antibiotici non siano efficaci contro virus in quanto, anche se somministrati, non potrebbero agire contro i loro target di origine batterica (come la transpeptidasi sopracitata). Gli antibiotici, quindi, non avrebbero modo di bloccare l’infezione virale.

Inoltre, è doveroso sottolineare che un uso inappropriato di questi farmaci, non sotto controllo medico, può favorire l’insorgere di batteri resistenti agli antibiotici.

Questo fenomeno si è particolarmente accentuato negli ultimi decenni ed ha reso molte specie batteriche capaci di sviluppare diversi meccanismi contro l’azione questi farmaci: disattivandone la loro funzione (per esempio mediante la rottura dell’anello lattamico nelle penicilline) o respingendoli al di fuori della cellula batterica. Quest’ultimo meccanismo, nello specifico, consiste nell’espellere nell’ambiente extracellulare questi farmaci mediante specifiche pompe di efflusso situate sulle membrane batteriche.

Attività antivirali degli antibiotici

Nonostante quanto appena detto, però, negli ultimi anni sono state documentate diverse attività antivirali da parte di alcuni antibiotici.

Nel 2018, un gruppo di ricerca della Yale University, guidato dall’immunologo Akiko Iwasaki ha osservato che la somministrazione di neomicina (un antibiotico della categoria degli aminoglicosidi) in topi prima o poco dopo l’infezione da herpes ha attivato una risposta antivirale in questi ultimi, favorendo una riduzione dei sintomi della malattia.

Questo effetto è stato poi anche confermato in topi infettati con il virus Zika e con quello dell’influenza. Nello studio, pubblicato su Nature Microbiology, viene anche riportato che analizzando l’espressione genica nei topi trattati con la neomicina, si è registrata un elevata espressione di geni stimolati dagli interferoni, ovvero proteine coinvolte nella risposta antivirale. Inoltre, si è osservata un’attivazione di uno specifico recettore nelle cellule immunitarie murine che rispondeva alla neomicina.

Anche più recentemente sono stati utilizzati, in ambito perlopiù ospedaliero, alcuni antibiotici per alleviare i sintomi della COVID-19, che, come è ben risaputo, è un’infezione di natura virale.

Uno studio egiziano condotto dalla Beni-Suef University nel 2021 ha dimostrato che l’utilizzo di ceftazidima o di cefepime, due antibiotici della famiglia dei beta-lattamici si è dimostrato particolarmente efficace nei pazienti con COVID moderata o grave, portando a risultati simili a quelli ottenuti seguendo invece un trattamento con sette distinti farmaci approvato dall’OMS.

Questi due antibiotici, per via delle loro riconosciute proprietà antivirali, sono stati impiegati anche durante le epidemie di SARS e MERS.

Antibiotici contro i virus

Tuttavia, come viene concluso in entrambi gli studi, lo scopo non è quello di sostenere la somministrazione di antibiotici per contrastare i virus ma, anzi, queste evidenze sperimentali, potrebbero essere d’enorme aiuto per:

uno sviluppo di futuri farmaci antivirali più efficienti
migliorare lo stato di salute dei pazienti infettati da virus con gravi sintomi e/o per rafforzare il loro sistema immunitario contro eventuali coinfezioni batteriche, come è stato compiuto durante la pandemia di SARS-CoV-2.

Quest’uso appena descritto cade sotto la definizione di drug repurposing o drug repositioning cioè il riposizionamento di farmaci per scopi diversi (in questo caso le infezioni virali) da quelli per cui vengono utilizzati solitamente.