Providencia pseudovermicola: La Nuova Specie Batterica Super-Resistente Scoperta nelle Ulcere Diabetiche Egiziane!

Ciao a tutti! Oggi voglio raccontarvi una storia affascinante che arriva direttamente dal mondo della microbiologia, un campo che non smette mai di sorprenderci. Immaginatevi di essere dei detective, ma invece di impronte digitali, cercate indizi nel DNA dei batteri. Bene, è un po’ quello che abbiamo fatto, e ci siamo imbattuti in qualcosa di totalmente inaspettato!

Tutto è iniziato in Egitto, nel 2024. Stavamo analizzando campioni prelevati da ulcere del piede diabetico infette. Queste lesioni, purtroppo, sono una complicanza seria e comune per chi soffre di diabete, e spesso diventano un ricettacolo per batteri ostici. Tra i vari “ospiti” indesiderati, abbiamo isolato due ceppi batterici particolarmente resistenti ai farmaci, che abbiamo chiamato DFU6 e DFU52T.

Identificazione Iniziale: Un Falso Indizio?

I primi test, quelli standard come il VITEK® 2 e il MALDI-TOF-MS (tecniche avanzate per identificare i microbi), ci hanno dato un nome: Providencia stuartii. Le specie del genere Providencia sono già note per essere problematiche. Appartengono alla famiglia delle Morganellaceae e sono batteri Gram-negativi che non fermentano il lattosio. Si trovano un po’ ovunque e, sebbene spesso siano solo patogeni opportunisti (cioè colpiscono persone già debilitate o ricoverate), possono causare infezioni gravi, dalle vie urinarie alle ferite, specialmente in pazienti immunocompromessi.

La cosa preoccupante delle Providencia è la loro resistenza intrinseca ad antibiotici potenti come la colistina e la tigeciclina, che sono spesso considerati farmaci di ultima spiaggia. Come se non bastasse, stanno emergendo sempre più ceppi capaci di produrre enzimi (come le ESBL e le carbapenemasi) che neutralizzano anche altri antibiotici fondamentali. Insomma, non proprio dei batteri con cui scherzare.

Ma torniamo ai nostri due isolati. C’era qualcosa che non quadrava del tutto. Abbiamo deciso di andare più a fondo e abbiamo fatto quello che oggi è il gold standard per capire veramente chi hai di fronte: il sequenziamento dell’intero genoma (WGS).

La Sorpresa nel DNA: Non è Chi Pensavamo Fosse!

Analizzando il gene 16S rRNA, una sorta di “codice a barre” genetico per i batteri, abbiamo trovato una corrispondenza perfetta (100% di similarità) con un’altra specie: Providencia vermicola. Confusione! Prima P. stuartii, ora P. vermicola?

Qui la storia si fa interessante. Abbiamo confrontato i genomi completi dei nostri isolati (DFU6 e DFU52T) con i genomi di riferimento depositati nelle banche dati internazionali (come TYGS). Ebbene, l’analisi filogenomica, che ricostruisce l’albero genealogico basandosi sull’intero genoma, ha rivelato che i nostri ceppi formavano un gruppo a sé, distinto da tutte le altre specie di Providencia conosciute, inclusa la vera Providencia vermicola (il cui ceppo tipo è DSM 17385T). Gli indici di correlazione genomica (come ANI, dDDH e Tetra), che misurano quanto due genomi siano simili, hanno confermato: i valori erano ben al di sotto della soglia usata per definire una specie.

Riscrivere la Tassonomia: Il Caso delle “False” Providencia vermicola

Questa discrepanza ci ha fatto drizzare le antenne. Possibile che ci fosse un errore sistematico nella classificazione di P. vermicola? Abbiamo deciso di vederci chiaro. Ci siamo messi a scaricare e analizzare tutti i genomi (ben 59!) depositati nel database NCBI e classificati come P. vermicola fino a quel momento.

Il risultato è stato sbalorditivo: la nostra analisi ha confermato i sospetti sollevati già qualche anno fa da altri ricercatori (Andolfo et al., 2021). La stragrande maggioranza di quei 59 genomi (almeno 56!) erano stati erroneamente classificati come P. vermicola. In realtà, non erano strettamente imparentati con il vero ceppo tipo di P. vermicola. Solo due ceppi sembravano appartenere correttamente a quella specie, mentre altri tre appartenevano probabilmente a un’altra specie ancora sconosciuta. Tutti gli altri, inclusi i nostri DFU6 e DFU52T, formavano quel gruppo distinto che avevamo identificato.

Era chiaro: avevamo scoperto una nuova specie batterica!

Benvenuta, Providencia pseudovermicola!

Considerando la precedente errata classificazione, abbiamo proposto un nome che riflettesse questa storia: Providencia pseudovermicola sp. nov. (“pseudo” significa falso, in riferimento alla passata confusione con P. vermicola). Abbiamo designato il nostro ceppo DFU52T come il ceppo tipo per questa nuova specie (depositato ufficialmente come CCASU-2024-72).

Ma la scoperta non finisce qui. Purtroppo, questa nuova specie non è solo una curiosità tassonomica.

Un Nemico Multiresistente e Ben Armato

Entrambi i nostri ceppi, DFU6 e DFU52T, si sono rivelati multidrug-resistant (MDR), cioè resistenti ad antibiotici appartenenti ad almeno tre diverse classi. Analizzando i loro genomi, abbiamo trovato un vero arsenale di geni di resistenza:

• Entrambi possedevano il gene qnrD1, che conferisce resistenza ai chinoloni, localizzato su un piccolo plasmide (un frammento di DNA circolare extra-cromosomico).
• Il ceppo DFU52T aveva un plasmide più grande, di tipo IncA/C2 e coniugativo (cioè capace di trasferirsi ad altri batteri!), che portava geni di resistenza a beta-lattamine (inclusi i carbapenemi, grazie al gene blaNDM-1, una delle carbapenemasi più temute!), aminoglicosidi (gene rmtC), sulfonamidi e disinfettanti. Molti di questi geni erano associati a elementi genetici mobili (MGEs) come trasposoni e integroni, rendendoli ancora più facili da diffondere.
• Il ceppo DFU6, invece, portava il gene blaCTX-M-14 (una ESBL comune) associato a una sequenza di inserzione (ISEcp1) che ne facilita la mobilizzazione. Aveva anche altri geni di resistenza (per aminoglicosidi, trimetoprim, lincosamidi) su un altro plasmide e all’interno di un integrone di classe 2.

Questa combinazione di resistenza intrinseca (a colistina e tigeciclina) e acquisita (a carbapenemi, aminoglicosidi, etc.) rende P. pseudovermicola un avversario davvero temibile, specialmente in contesti clinici e in pazienti vulnerabili come quelli con ulcere diabetiche.

Non Solo Resistenza: I Fattori di Virulenza

Oltre alla resistenza, abbiamo cercato i geni che rendono un batterio “cattivo”, cioè i fattori di virulenza. E anche qui, P. pseudovermicola non scherza:

• Adesione: Possiede geni per almeno cinque tipi diversi di fimbrie e pili, strutture filamentose che aiutano il batterio ad attaccarsi alle cellule ospiti e a formare biofilm (comunità batteriche difficili da eradicare, molto comuni nelle ulcere croniche).
• Motilità: Ha geni per muoversi, capacità importante per colonizzare le ferite.
• Sistemi di Secrezione: È dotata di diversi sistemi (Tipo I, III, VI, Sec, Tat) per “sparare” fuori dalla cellula tossine, enzimi o altre molecole utili all’infezione.
• Isola di Patogenicità (PAI): Entrambi i ceppi portavano una grande isola di patogenicità (integrata nel gene pheV), un blocco di geni di virulenza acquisito da altri batteri. Questa isola, simile a quella trovata in Proteus mirabilis (ICEPm1), contiene geni per fimbrie, adesine (come TaaP), acquisizione del ferro e forse anche per la produzione di tossine (PKS e NRPS). È anche auto-trasmissibile, contribuendo alla diffusione della virulenza.
• Altro: Geni per emolisine (che distruggono i globuli rossi), sistemi di quorum sensing (per comunicare tra batteri e coordinare l’attacco), e persino geni per eludere le difese dell’ospite (come sistemi anti-restrizione e forse evasione immunitaria).

Implicazioni e Prospettive Future

La scoperta di Providencia pseudovermicola è importante per diversi motivi. Innanzitutto, chiarisce una confusione tassonomica che andava avanti da tempo. In secondo luogo, ci mette di fronte a un nuovo patogeno umano potenzialmente molto pericoloso, soprattutto per la sua multiresistenza agli antibiotici, inclusi i carbapenemi, veicolata da elementi genetici mobili.

Questo sottolinea l’importanza di:

• Utilizzare tecniche di identificazione accurate, come il WGS, specialmente per batteri “difficili” o multiresistenti.
• Monitorare attentamente la diffusione di questa nuova specie e dei suoi geni di resistenza negli ospedali e nella comunità.
• Continuare la ricerca per capire meglio come P. pseudovermicola causa le infezioni e come possiamo combatterla.

Il nostro lavoro, spero, è un piccolo passo avanti nella comprensione del complesso mondo dei microbi e nella lotta contro la minaccia crescente dell’antibiotico-resistenza. È una sfida continua, ma ogni nuova scoperta, anche quella di un “cattivo” come P. pseudovermicola, ci aiuta ad affinare le nostre armi e strategie.

Fonte: Springer