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14 Mag 2021

La luce nella lotta contro i microbi

Viviana Orlandi

Viviana Orlandi
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Fin dai tempi degli antichi Egizi, Greci e Romani, si intuiva l’azione terapeutica della luce solare nei confronti di patologie dermatologiche anche causate da infezioni di origine microbica, pur non essendo nota l’esistenza dei microrganismi. In tempi più vicini ai nostri, nei sanatori, l’elioterapia – la terapia del sole – veniva praticata su soggetti affetti da tubercolosi. Con l’esplodere dell’emergenza pandemica da SARS-Cov-2 e la proiezione di un futuro complicato dall’incapacità di eradicare le infezioni da batteri resistenti agli antibiotici, la luce torna a essere un potenziale strumento antimicrobico.
Esperti in diverse discipline scientifiche stanno indagando come la luce, da sola o in combinazioni con farmaci, possa essere utilizzata nei più differenti ambiti applicativi: da quello del trattamento di infezioni cutanee alla sanitizzazione ambientale, dall’ambito alimentare a quello ambientale e industriale.

 

Terapia fotodinamica: come funziona

Il cosiddetto approccio fotodinamico prevede la somministrazione di molecole colorate appartenenti a diverse famiglie di composti di origine naturale, come la curcumina ottenuta dalla curcuma, l’ipericina dall’erba di San Giovanni, o di origine sintetica e/o semisintetica. L’irraggiamento con la luce di lunghezza d’onda appropriata attiva i coloranti e, in presenza di ossigeno, scatena delle reazioni che portano alla liberazione di specie altamente reattive e in grado di intaccare le macromolecole che compongono i microrganismi, siano essi batteri, funghi, protozoi e anche virus.
Nel 1900 un giovane ricercatore tedesco, Oscar Raab, mostrò l’azione antimicrobica della luce solare in combinazione con il colorante arancio di acridina verso un paramecio, un tipico microrganismo che abita acque stagnanti. Solo negli ultimi vent’anni, però, si sta assistendo a una crescita del numero di pubblicazioni nell’ambito della fotodinamica antimicrobica che denota l’aumentata attenzione verso questo particolare ambito. L’aspetto più interessante è che diversi composti sono risultati efficaci nel contrastare la crescita dei batteri multiresistenti, cioè di quei microrganismi che non rispondono più all’attività di antibiotici anche di ultima generazione.
Un altro aspetto che rende la lotta antimicrobica spesso fallace, è la capacità dei microrganismi di formare comunità complesse adese a superfici inerti – come tubature, cateteri, contenitori – e anche a tessuti biologici, animali e vegetali. Tali aggregati, protetti da materiale extracellulare, riescono a schermarsi dagli attacchi condotti sia con terapie antibiotiche che con sostanze disinfettanti e solo un’azione meccanica può eradicarli. L’approccio fotodinamico è risultato non solo efficace nell’inibire la formazione del biofilm, ma anche in grado di eradicare un biofilm già formato.

 

Uccidere virus e batteri con la luce

Negli ultimi anni si sta indagando l’interessante capacità della luce blu di attivare molecole all’interno delle cellule microbiche, causandone la morte. In particolare, microrganismi appartenenti a molte specie potenzialmente patogene sono risultati sensibili al solo irraggiamento con luce a 410 nm. Si è ipotizzato che componenti che ricoprono un ruolo fisiologico nelle cellule, come i derivati porfirinici, possano essere attivati da dosi energetiche che inducono uno stress foto-ossidativo. Questa tecnica potrebbe essere una strategia dalle innumerevoli applicazioni.
In conclusione, la luce solare, che proprio grazie ai primi microrganismi fotosintetici comparsi sul nostro pianeta ha permesso la vita, potrebbe essere utilizzata per controllare la diffusione di microrganismi pericolosi per l’uomo.

 

 

Immagine di copertina: L’erba di San Giovanni contiene l’ipericina, che sta dando buoni risultati nell’approccio fotodinamico (© Max.oppo – Wikimedia).

Viviana Orlandi
Viviana Orlandi
Viviana Teresa Orlandi è ricercatrice presso l’Università degli Studi dell’Insubria (Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita). Dopo aver conseguito la Laurea in Scienze Biologiche presso l’Università degli Studi di Milano, si è specializzata in Microbiologia e Virologia Medica presso la Scuola di Medicina dell’Università dell’Insubria. È docente di Microbiologia presso la stessa Università. È membro del direttivo della Società Italiana di Fotobiologia.
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