Un innovativo sistema di sanificazione ecosostenibile a base di probiotici

Il PCHS® (Probiotic Cleaning Hygiene System) è un innovativo sistema di sanificazione a base di probiotici, più efficace rispetto ai disinfettanti convenzionali nella riduzione del rischio di infezioni correlate all’assistenza sanitaria (ICA). I risultati illustrati dalla Prof.ssa Elisabetta Caselli suggeriscono che il PCHS® possa controllare efficacemente la diffusione dei virus inviluppati, come il SARS-Cov-2, evitando l’aggravarsi del problema dell’antimicrobico-resistenza e delle ICA. 

L’utilizzo eccessivo ed inadeguato di antibiotici è uno dei principali fattori di insorgenza della resistenza agli agenti antimicrobici nei patogeni umani. Tale resistenza è anche una delle causa principali della gravità delle infezioni correlate all’assistenza sanitaria (ICA), ossia delle infezioni contratte dai pazienti durante la loro degenza in ospedale. Le ICA colpiscono ogni anno 4 milioni di pazienti in Europa, causando circa 37000 decessi (di cui 10000 solo in Italia).

L’igiene delle strutture sanitarie è di fondamentale importanza; la disinfezione convenzionale a base di sostanze chimiche ha una scarsa efficacia nel prevenire la ricontaminazione, comune nell’ambiente ospedaliero, senza dimenticare l’elevato impatto ambientale della disinfezione chimica e il suo ruolo nella selezione di patogeni resistenti.

Sono stati proposti diversi nuovi approcci per contrastare in modo concreto la proliferazione delle infezioni nosocomiali, garantendo allo stesso tempo una sanificazione efficiente e sicura per l’ambiente.

La ricerca scientifica italiana ha validato un innovativo sistema di sanificazione ecosostenibile a base di microrganismi probiotici: il PCHS® (Probiotic Cleaning Hygiene System). Questo sistema di igiene biocompatibile è stato ideato da Copma srl, leader internazionale nella sanificazione ambientale e sanitaria, e ha prodotto importanti risultati, illustrati il 26 maggio 2021 nel corso di una conferenza stampa tenuta dal Prof. Walter Ricciardi (Ordinario di igiene e medicina preventiva – Università Cattolica del Sacro cuore) e dalla Prof.ssa Elisabetta Caselli (Dipartimento di scienze chimiche e farmaceutiche e CIAS – Università di Ferrara).

Abbiamo intervistato la Prof.ssa Elisabetta Caselli, che da anni svolge ricerche in ambito bio-molecolare su patogeni e contaminanti.

 Il PCHS ® è un sistema di sanificazione biocompatibile a base di microrganismi. In che modo sfrutta la competizione microbica per il controllo della contaminazione ambientale e la produzione di igiene?

Il PCHS® (Probiotic Cleaning Hygiene System) è un sistema basato sull’uso di detergenti eco-sostenibili (con certificazione ECO-label) contenenti spore di probiotici, noti per i loro effetti benefici e la loro sicurezza in molti campi di utilizzo (nell’uomo, negli animali, in agricoltura, ecc).

Questi microbi ‘buoni’ sono in grado di competere efficacemente con i patogeni per lo spazio e i nutrienti, arrivando ad eliminarli mediante il meccanismo dell’esclusione competitiva, noto in microbiologia da molto tempo. Ciò stabilizza il microbioma ambientale mantenendolo stabilmente privo di patogeni.

Tale sistema è a base di probiotici, solitamente noti per favorire l’equilibrio della flora batterica intestinale. Quali sono i ceppi microbici utilizzati? Questi ultimi non contribuiscono a loro volta alla contaminazione microbica?

I probiotici utilizzati sono molto simili a quelli utilizzati per riequilibrare la flora intestinale, e in particolare sono usate alcune specie selezionate del genere Bacillus (in particolare B. subtilis, B. pumlius e B. megaterium), che grazie alla loro mancanza di patogenicità nell’uomo sono inseriti nella lista di rischio più basso per la salute (EFSA-1). La loro presenza sulle superfici e negli ambienti sanificati non rappresenta perciò un rischio per la salute, al contrario proteggendo dal rischio infettivo, come dimostrato in diversi lavori che hanno analizzato l’impatto del PCHS® sulle infezioni ospedaliere.

Il sistema PCHS® necessita di particolari tecniche e/o materiali di dispersione?

Il sistema PCHS è composto dai prodotti e dalle tecniche impiegate per la sua applicazione, che comunque non sono così diverse da quelle comunemente usate per la sanificazione convenzionale: la formazione del personale addetto è quindi relativamente semplice, ed i costi sono sovrapponibili a quelli dei sistemi chimici convenzionali.

La sanificazione degli ambienti ospedalieri è fondamentale per contrastare le infezioni correlate all’assistenza. Perché tali infezioni sono così frequenti? Quali sono i reparti ad alto rischio? In che modo il PCHS® può favorirne la riduzione?

Negli ultimi anni è emerso che gli ambienti costruiti possono essere considerati veri e propri ‘super-organismi’ (analogamente agli organismi viventi), con un loro microbioma, e che più l’ambiente è confinato e controllato più il microbioma è di origine umana, con minore biodiversità e maggiori resistenze rispetto al microbioma dell’ambiente esterno naturale non confinato. L’ambiente ospedaliero rappresenta quindi un reservoir di microbi patogeni spesso farmaco-resistenti, a causa da un lato del continuo rilascio di tali microbi da parte dei pazienti (ma anche dello staff, delle persone in visita, ecc), e dall’altro della pressione selettiva a cui questi microbi sono continuamente sottoposti (grazie all’elevato uso di disinfettanti e farmaci antimicrobici). I pazienti ospedalizzati sono poi particolarmente vulnerabili, in quanto debilitati, defedati, spesso sottoposti a pratiche invasive (il solo inserimento di un catetere è uno dei fattori di rischio più frequenti per lo sviluppo di Infezioni Correlate all’Assistenza, o ICA).

Le infezioni ospedaliere colpiscono con elevata mortalità fino al 15% dei pazienti ricoverati proprio a causa di queste caratteristiche del microbioma ospedaliero. Le terapie intensive e i reparti di chirurgia sono sicuramente tra quelli più a rischio, per la tipologia di pazienti ricoverati e le pratiche invasive usate, ma le ICA si possono manifestare in tutti i reparti: la media nazionale Italiana è di circa il 6-7% di tutti i pazienti ospedalizzati, con circa 10.000 decessi ogni anno.

Quali vantaggi offre il sistema PCHS® rispetto ai disinfettanti chimici? Di quanto riduce le infezioni rispetto alla disinfezione convenzionale?

Rispetto ai sistemi chimici, il PCHS® ha un bassissimo impatto ambientale, ma soprattutto abbatte la contaminazione patogena in modo stabile, prevenendo la ricontaminazione. Inoltre non induce ulteriore selezione di ceppi resistenti, abbattendo anche le resistenze fino a 1000 volte rispetto a quanto si osserva con gli altri sistemi di sanificazione.

In uno studio multicentrico durato 18 mesi, la sostituzione della sanificazione chimica con il PCHS® si è associata ad una riduzione del 52% delle ICA, in pratica dimezzando il rischio infettivo durante il ricovero.

La resistenza agli antibiotici e in generale agli agenti antinfettivi consiste nella capacità dei microrganismi di sviluppare dei meccanismi di sopravvivenza. Quali sono i meccanismi di resistenza più comuni? Perché è un problema mondiale così preoccupante?

Tutti gli organismi tendono alla sopravvivenza, e per farlo sviluppano meccanismi di difesa. Nel caso dei microrganismi sottoposti a continuo contatto con disinfettanti e/o farmaci, questi evolvono sistemi in gradi di farli sopravvivere anche in presenza di questi ‘ostacoli’: i meccanismi sono tanti e molto diversificati a livello molecolare e biologico. Spesso i microbi imparano ad espellere in maniera attiva i composti che li danneggiano, e così facendo si selezionano specie resistenti contemporaneamente ai disinfettanti e agli antibiotici.

L’uso in alcuni casi eccessivo degli antibiotici negli ultimi decenni (non solo nella clinica ma anche negli allevamenti animali, in agricoltura, ecc) ha causato un aumento globale delle specie resistenti, fino a portare alla comparsa di germi resistenti a tutti i farmaci ad oggi disponibili (i cosiddetti super-batteri, o batteri killer), che fa definire il periodo attuale come un’era ‘post-antibiotica’. L’organizzazione mondiale della sanità ha ripetutamente sottolineato l’enorme rischio connesso a questo problema, e la necessità di far regredire il fenomeno il più rapidamente possibile.

Sono stati svolti degli studi sull’efficacia del sistema PCHS® contro SARS-CoV-2? Quali sono stati i risultati?

Negli ultimi anni avevamo già iniziato gli studi sulla attività antivirale del PCHS®, e con l’inizio del periodo pandemico abbiamo ovviamente incluso il SARS-CoV-2 tra i virus studiati.

Il PCHS® si è mostrato in grado di inattivare tutti i virus inviluppati (come il SARS-CoV-2) in modo molto efficace e soprattutto duraturo, preservando le superfici dalla ricontaminazione virale fino a 24 ore dopo aver effettuato le operazioni di pulizia.

Conclusioni

La resistenza agli agenti antinfettivi è un’emergenza sanitaria che non può essere sottovalutata. L’introduzione ordinaria di sistemi di sanificazione ambientale sostenibili, come il PCHS®, potrebbe rappresentare un beneficio concreto per la salute pubblica globale, riducendo l’impatto delle ICA e limitando la selezione di patogeni resistenti e l’impatto ambientale rispetto ai disinfettanti chimici.

In copertina foto di Dimitris Vetsikas da Pixabay

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