Di Pesach Benson • 4 gennaio 2026

Gerusalemme, 4 gennaio 2026 (TPS-IL) — Un nuovo studio israeliano sta mettendo in discussione una delle ipotesi più radicate in microbiologia: che i batteri sopravvivano agli antibiotici principalmente andando in dormienza. La ricerca dimostra che la persistenza agli antibiotici non è un singolo fenomeno biologico, ma deriva invece da due stati di arresto della crescita fondamentalmente diversi, una scoperta che aiuta a risolvere anni di risultati contraddittori e apre nuove strade per prevenire infezioni ricorrenti.

Gli antibiotici sono progettati per eliminare i batteri interrompendo processi legati alla crescita e alla divisione. Eppure, in molte infezioni, un piccolo sottogruppo di cellule batteriche sopravvive al trattamento e in seguito riaccende la malattia. Questo fenomeno, noto come persistenza agli antibiotici, è una delle principali cause di fallimento del trattamento e di recidiva, anche quando i batteri non mostrano resistenza genetica ai farmaci.

Per decenni, la persistenza è stata in gran parte attribuita alla dormienza, l’idea che i batteri interrompano la crescita in modo regolato, entrando in uno stato stabile, simile al sonno, che li protegge dagli antibiotici. Ma una nuova ricerca dell’Università Ebraica di Gerusalemme, guidata dalla dottoranda Adi Rotem sotto la supervisione della Prof.ssa Nathalie Balaban, dimostra che questa spiegazione coglie solo una parte della realtà.

Lo studio dimostra che un’elevata sopravvivenza agli antibiotici può derivare da due distinti stati fisiologici, non semplicemente da variazioni della dormienza. Uno stato si adatta al modello classico di arresto della crescita regolato, in cui i batteri rallentano attivamente il loro metabolismo e mantengono la stabilità interna. L’altro è fondamentalmente diverso: un arresto della crescita interrotto e deregolato, in cui le cellule sopravvivono scivolando in uno stato di malfunzionamento piuttosto che in uno spegnimento controllato. I risultati sono stati recentemente pubblicati sulla rivista peer-reviewed Science Advances.

“Abbiamo scoperto che i batteri possono sopravvivere agli antibiotici seguendo due percorsi molto diversi”, ha affermato Balaban. “Una volta riconosciuto che si tratta di stati distinti, molte delle contraddizioni nella letteratura acquistano improvvisamente senso.”

Nello stato regolato, i batteri entrano deliberatamente in una condizione protetta. Poiché molti antibiotici si basano sulla crescita attiva per essere efficaci, queste cellule dormienti sono difficili da uccidere. Questo meccanismo ha a lungo dominato il pensiero sulla persistenza e ha plasmato gli approcci sperimentali in tutto il campo.

Lo stato interrotto, tuttavia, sfida quel paradigma. In questa modalità, i batteri non si proteggono con calma, ma mostrano invece una diffusa perdita di controllo cellulare. I ricercatori hanno scoperto che queste cellule mostrano una ridotta omeostasi della membrana, una funzione fondamentale richiesta per mantenere l’integrità cellulare. Nonostante questa disfunzione, le cellule possono sopravvivere all’esposizione agli antibiotici e recuperare in seguito, dimostrando che la persistenza non richiede una dormienza ordinata.

Questa intuizione affronta un problema di lunga data nella ricerca sulla persistenza. Nel corso degli anni, studi hanno riportato osservazioni contrastanti sulle cellule persistenti, descrivendole come metabolicamente inattive in alcuni esperimenti e altamente disordinate in altri. Secondo gli autori, tali discrepanze sono probabilmente sorte perché i ricercatori stavano inconsapevolmente studiando diversi stati di arresto della crescita e trattandoli come un unico fenomeno.

“Le persone cercavano spesso un’unica firma distintiva della persistenza”, hanno osservato i ricercatori, “ma quello che vediamo è che ci sono almeno due modi biologicamente distinti in cui i batteri possono superare il trattamento antibiotico.”

La distinzione ha implicazioni pratiche. Mentre le cellule dormienti regolate sono ampiamente protette, le cellule interrotte presentano vulnerabilità specifiche. Le loro membrane compromesse, suggerisce lo studio, potrebbero essere sfruttate terapeuticamente, rendendole suscettibili a trattamenti che non influenzerebbero i classici persistenti dormienti.

La persistenza agli antibiotici gioca un ruolo in infezioni ricorrenti che vanno dalle infezioni croniche del tratto urinario alle infezioni associate a impianti medici. Dimostrando che la persistenza non è un singolo bersaglio ma un insieme di stati fisiologici distinti, i risultati suggeriscono che le future terapie potrebbero dover essere personalizzate, combinando diverse strategie per eliminare diversi tipi di persistenti.

Per scoprire queste differenze, il team ha combinato la modellazione matematica con approcci sperimentali ad alta risoluzione, tra cui la trascrittomica per tracciare l’espressione genica, la microcalorimetria per misurare l’attività metabolica attraverso l’emissione di calore e sistemi microfluidici che hanno permesso l’osservazione in tempo reale di singole cellule batteriche. Questi metodi hanno rivelato chiare firme che separano l’arresto della crescita regolato e quello interrotto.

Come risultato dello studio, invece di cercare di inventare un unico farmaco “magico” che uccida tutti i batteri residui, gli scienziati possono ora progettare trattamenti che affrontano separatamente ogni strategia di sopravvivenza. Alcuni batteri sopravvivono rallentando deliberatamente e nascondendosi, mentre altri sopravvivono in uno stato danneggiato e instabile. Conoscere la differenza rende possibile colpirli in modo più preciso.

Un’altra applicazione è l’uso più intelligente degli antibiotici esistenti. I trattamenti potrebbero essere combinati in modo che un farmaco uccida i batteri in crescita attiva, un altro risvegli quelli dormienti e un terzo attacchi le cellule indebolite con membrane danneggiate.

I risultati aiutano anche a spiegare perché alcuni farmaci sembrano promettenti in laboratorio ma falliscono nei pazienti reali. Un trattamento può funzionare bene contro un tipo di batteri sopravvissuti ma mancare l’altro. Con questa nuova comprensione, i ricercatori possono testare i farmaci in modo più realistico.

Lo studio apre anche la porta a nuovi tipi di trattamenti che non si basano esclusivamente sugli antibiotici. Alcuni dei batteri sopravvissuti sono fragili in modi specifici, specialmente nelle loro membrane esterne. Terapie che sfruttano queste debolezze potrebbero aiutare a debellare le infezioni senza contribuire alla resistenza agli antibiotici.