Il cloruro di zinco è efficace come antibiotico nella prevenzione del biofilm dopo la settoplastica

Mar 23, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 8344 (2023) Citare questo articolo

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Le infezioni batteriche allo stato di biofilm associate ai dispositivi medici inseriti costituiscono un enorme problema sanitario e finanziario in tutto il mondo. Sebbene i batteri mostrino una sensibilità significativamente inferiore agli antibiotici nello stato di biofilm, l’approccio terapeutico più comune si basa ancora sugli antibiotici, esacerbando il fenomeno dei batteri resistenti agli antibiotici. In questo studio, abbiamo mirato a valutare se il rivestimento in ZnCl2 delle stecche intranasali in silicone (ISS) può ridurre le infezioni da biofilm associate all’inserimento di questi dispositivi e prevenire l’uso eccessivo di antibiotici riducendo al minimo sprechi, inquinamento e costi. Abbiamo testato la capacità di ZnCl2 di prevenire la formazione di biofilm sull'ISS sia in vitro che in vivo utilizzando il test di formazione di biofilm su piastra per microtitolazione, colorazione cristalvioletto e microscopia elettronica e confocale. Abbiamo riscontrato una diminuzione significativa nella formazione di biofilm tra il gruppo di trattamento e quello di controllo della crescita quando stecche rivestite con ZnCl2 sono state posizionate nella flora nasale dei pazienti. Secondo questi risultati, le infezioni associate all’inserimento dell’ISS possono essere prevenute utilizzando il rivestimento ZnCl2, evitando così l’uso eccessivo e l’abuso di antibiotici.

Le infezioni associate ai dispositivi medici sono in gran parte responsabili dell’aumento della morbilità e della mortalità nei pazienti e di gravi perdite finanziarie per i servizi sanitari1. Attualmente, un'ampia gamma di processi medici in quasi tutti i campi della medicina richiedono l'inserimento di corpi estranei nel corpo del paziente che potrebbero causare gravi infezioni, denominate infezioni correlate a corpi estranei (FBRI)2. La stragrande maggioranza di queste infezioni è causata da batteri, soprattutto allo stato di biofilm, che colonizzano le superfici dei dispositivi medici estranei inseriti. Le infezioni dei dispositivi medici si verificano tipicamente durante la procedura di impianto a seguito dell'inoculazione di un piccolo numero di batteri che hanno origine dalla pelle o dalle mucose del paziente. L'inoculazione può, però, provenire anche dalle mani del personale chirurgico, da disinfettanti contaminati e dall'ambiente ospedaliero2,3.

La chirurgia del setto (settoplastica), una procedura chirurgica per correggere un setto nasale deviato, è una delle procedure chirurgiche più comuni nella chirurgia facciale4,5,6,7. Gli ISS sono spesso utilizzati nella settoplastica per stabilizzare il setto operato e la cartilagine rimanente, promuovere la guarigione della mucosa e prevenire la sinechia nasale8,9,10. I microrganismi più comuni associati alle infezioni correlate ai tutori nasali sono Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumonia ed Enterobacter aerogenes11,12, principalmente sotto forma di biofilm.

Un biofilm è un aggregato organizzato di microrganismi incorporati all'interno di una matrice autoprodotta di sostanze polimeriche extracellulari (EPS) attaccate a una superficie biotica o abiotica e formate in un processo complesso e dinamico di attacco reversibile, attacco irreversibile, crescita e differenziazione, e diffusione13. Lo stato del biofilm semplifica lo scambio di plasmidi tra i batteri, alcuni dei quali spesso contengono geni codificanti multiresistenti. Pertanto, i biofilm rappresentano anche il pericolo di un aumento dei batteri resistenti agli antibiotici14,15.

Il principio base del controllo delle infezioni associate ai dispositivi si basa sulla prevenzione piuttosto che sul trattamento, vista l’elevata fattibilità di un rapido peggioramento dell’infezione in seguito allo sviluppo del biofilm14,16. Attualmente, gli antibiotici rappresentano il trattamento più comune per le infezioni associate ai dispositivi medici2,17. Tuttavia, a causa della ridotta sensibilità dei batteri agli antibiotici allo stato di biofilm18, il trattamento di queste infezioni ricorre spesso alla rimozione del dispositivo impiantato e, se possibile o necessario, alla sua sostituzione con un nuovo dispositivo2,19. Attualmente, la principale linea d'azione dopo la chirurgia nasale è la somministrazione di antibiotici profilattici sistemici, sebbene non sia universalmente riconosciuta come efficace11,20. È noto che oltre il 70% delle infezioni batteriche sono resistenti a uno o più antibiotici generalmente utilizzati per l'eradicazione dell'infezione21. Ciò ha portato a una massiccia ricerca di sostanze antimicrobiche alternative e approcci terapeutici alternativi per prevenire le infezioni batteriche e batteriche allo stato del biofilm2,16,22. Una strategia importante per prevenire la formazione di biofilm legati ai dispositivi medici è la modifica della superficie, ovvero l'applicazione di agenti antibatterici o antiadesivi sulla superficie del dispositivo medico22,23. Considerati gli svantaggi degli antibiotici sopra menzionati, la tendenza attuale è lo sviluppo di rivestimenti non antibiotici per dispositivi medici, come i rivestimenti a base metallica24,25.