Il biofilm batterico: ruolo delle soluzioni detergenti

L’utilizzo continuato ed improprio delle lenti a contatto morbide può essere associato ad un maggiore rischio di infezione, dovuto anche alla formazione su queste superfici di biofilm batterici [1,2]. I biofilm sono comunità di batteri immersi in una matrice esopolisaccaridica prodotta dai microrganismi stessi che gli consente di aderire irreversibilmente alle superfici [2]. Queste “strutture” sono difficilmente eradicabili a causa della minore velocità di diffusione dei biocidi attraverso la matrice, caratteristica che li rende capaci di diventare tolleranti o resistenti agli antibiotici [3].  La prevenzione della formazione o, ancor meglio, l’eradicazione del biofilm microbico dalle lenti a contatto, quindi, sono fondamentali per mantenere la salute degli occhi di chi indossa questi dispositivi medici. Le soluzioni utilizzate per la detersione delle lenti devono essere, dunque, in grado non solo di inibire la crescita di agenti patogeni, ma anche di ridurre/prevenire la formazione di biofilm [4-6].


Efficacia del cannabidiolo contro il biofilm

Diversi studi stanno evidenziando l’attività anti-microbica e anti-biofilm della Cannabis sativa e aprendo la strada al futuro sviluppo di terapie e coatings basati sui suoi metaboliti  [7, 8].

Un lavoro, recentemente pubblicato sulla rivista Antibiotics (MDPI), ha valutato le proprietà di inibizione ed eradicazione dell’estratto di olio di cannabidiolo (CBD) sul biofilm prodotto da Pseudomonas aeruginosa su lenti a contatto morbide, comparandole a quelle di una soluzione multiuso per lenti a contatto presente sul mercato italiano e di una soluzione naturale di Allium sativum fermentato (BGE) [9].

Il CBD, alla sua Concentrazione Minima Inibente (MIC, 2%), ha prevenuto di circa il 70% la formazione di biofilm, sia dei ceppi di riferimento da laboratorio che degli isolati da tamponi oculari di P. aeruginosa, entrambi forti produttori di biofilm. Questa capacità si può, di fatto, definire elevata, considerando che sia il BGE che la soluzione multiuso mostravano una capacità inibitoria inferiore (55% e 50%, rispettivamente) [9]. 

Per quanto riguarda, invece, la capacità di eradicazione del biofilm, il CBD mostrava una buona attività (24% per entrambi i ceppi), anche se inferiore a quella del BGE e della soluzione multiuso [9].È stata poi testata dagli Autori l’efficacia di una possibile combinazione della soluzione multiuso con il CBD. Per valutare il tipo di interazione (sinergica, additiva o antagonistica), sono stati determinati i valori di Concentrazione Inibitoria Frazionata (FIC) e si è evidenziato che la combinazione di soluzione multiuso/CBD mostrava un effetto anti-biofilm sinergico contro il 75% degli isolati batterici, mentre questo valore per la combinazione soluzione multiuso/BGE era del 69% [9].

Figura: effetto del CBD sull’inibizione di biofilm microbici su lenti a contatto morbide. 



Utilizzo terapeutico promettente

Questo studio, il primo a valutare l’attività anti-biofilm del CBD su lenti a contatto morbide, ha dimostrato che i metaboliti di questo composto naturale hanno un eccellente effetto sull’inibizione della formazione di biofilm e un effetto moderato sulla rimozione di biofilm preformati [9]. Inoltre, in combinazione con una normale soluzione multiuso per lenti a contatto morbide, il CBD sembrerebbe amplificare l’effetto anti-biofilm [9]. Complessivamente questi dati indicano che il CBD possa essere un agente promettente per nuove e più efficaci terapie antimicrobiche in ambito oftalmologico [9].


Bibliografia

  1. Cope, J.R., et al. Risk Behaviors for Contact Lens-Related Eye Infections Among Adults and Adolescents-United States, 2016. MMWR Morb. Mortal. Wkly. Rep. 2017, 66, 841–845. 
  2. Muhsin J., et al. Bacterial Biofilm and Associated Infections. J Chin Med Assoc 2018, 81 (1), 7-11.
  3. Koo, H., et al. Targeting microbial biofilms: Current and prospective therapeutic strategies. Nat. Rev. Microbiol. 2017, 15, 740–755 .
  4. Laxmi Narayana, B., et al. Comparison of the Antimicrobial Efficacy of Various  Contact Lens Solutions to Inhibit the Growth of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Int. J.  Microbial. 2018, 2018, 5916712.
  5. El-Ganiny, A.M., et al. Prevention of Bacterial Biofilm Formation on  Soft Contact Lenses Using Natural Compounds. J. Ophthalmic Inflamm. Infect. 2017, 7, 11.
  6. Artini, M., et al. Adhesive behaviour and virulence of coagulase negative staphylococci isolated  from Italian cheeses. Int. J. Immunopathol. Pharmacol. 2015, 28, 341–350. 
  7. Marini, E., et al. Attenuation of Listeria monocytogenes Virulence by Cannabis sativa L. Essential 8. Oil. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2018, 8, 293.
  8. Bispo, P.J., et al. Biofilms in infections of the eye. Pathogens 2015, 4, 111–136.
  9. Di Onofrio V et al. Prevention of Pseudomonas aeruginosa Biofilm Formation on Soft Contact Lense by Allium sativum Fermented Extract (BGE) and Cannabinol Oil Extract (CBD). Antibiotics (Basel) 2019, 8 (4).


Autore: Simona M. Purrello, PhD