'Antibacteriële' chemische stof in tandpasta kan bacteriën versterken
Nieuw onderzoek toont aan dat triclosan, een populaire antibacteriële chemische stof, het tegenovergestelde effect zou kunnen hebben en bacteriën eerder dan minder veerkrachtig zou kunnen maken voor antibioticabehandeling.
Triclosan is een antibacteriële stof die aanwezig is in alledaagse huishoudelijke en persoonlijke verzorgingsproducten, zoals tandpasta, zeep, afwasmiddel, deodorants, keukengerei, speelgoed, beddengoed, kleding en vuilniszakken.
Fabrikanten voegen de chemische stof aan deze producten toe omdat ze denken dat het bacteriën doodt die mensen onwel kunnen maken. Nieuw onderzoek suggereert nu echter dat triclosan het tegenovergestelde effect kan hebben.
Petra Levin, hoogleraar biologie aan de afdeling Arts & Sciences aan de Washington University in St. Louis, leidde het nieuwe onderzoek.
Prof. Levin en collega's voerden zowel in vitro als in vivo experimenten uit, waarbij ze aantoonden dat triclosan bacteriën sterker en veerkrachtiger maakt tegen antibiotica.
Met behulp van een muismodel van urineweginfectie (UTI), onthult de nieuwe studie dat triclosan kan interfereren met een bepaald type antibioticum en verklaart het mechanisme waardoor het dat doet.
Triclosan helpt bacteriële cellen te overleven
Prof. Levin en haar team gingen op zoek naar het effect van triclosan in de aanwezigheid van bacteriedodende antibiotica - dat wil zeggen antibiotica die bacteriën doden in plaats van alleen hun groei te stoppen.
De onderzoekers behandelden Escherichia coli (E coli) en MRSA-bacteriën met deze antibiotica in vitro en onderzochten het gedrag van de cellen. De ene groep bacteriecellen werd vooraf aan triclosan blootgesteld, de andere groep niet.
“[T] triclosan nam toe E coli en MRSA tolerant voor bacteriedodende antibiotica tot wel 10.000 maal in vitro, ”rapporteren de auteurs.
"Triclosan verhoogde het aantal overlevende bacteriële cellen aanzienlijk", vervolgt Prof. Levin.
“Normaal gesproken overleeft één op de miljoen cellen antibiotica, en een functionerend immuunsysteem kan ze onder controle houden. Maar triclosan veranderde het aantal cellen ”, legt de onderzoeker uit.
“In plaats van dat slechts één op de miljoen bacteriën overleefde, overleefde één op de 10 [0] organismen na 20 uur. Nu is het immuunsysteem overweldigd. "
Triclosan-muizen hadden 100 keer meer bacteriën
Met behulp van een muismodel van UTI voegden de onderzoekers triclosan toe aan het drinkwater van de knaagdieren om de niveaus na te bootsen die ze zouden verwachten bij mensen.
Ongeveer 75 procent van de mensen in de Verenigde Staten heeft triclosan in hun urine, zegt het onderzoeksteam, en 10 procent van hen heeft niveaus die hoog genoeg zijn om te stoppen. E coli van groeien.
Vervolgens behandelden de onderzoekers alle muizen met het antibioticum ciprofloxacine. Corey Westfall, een postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van prof. Levin en de eerste auteur van de studie, legt deze antibioticumkeuze uit.
"Ciprofloxacine (ook bekend als Cipro) was voor ons de meest interessante omdat het een fluorochinolon is dat de DNA-replicatie verstoort en het meest voorkomende antibioticum is dat wordt gebruikt om UTI's te behandelen", zegt Westfall.
Na de behandeling hadden triclosan-muizen veel hogere urineconcentraties van bacteriën, evenals een groter aantal bacteriën die aan hun blaas vastzaten, wanneer de onderzoekers ze vergeleken met knaagdieren die geen triclosan hadden gedronken.
"De omvang van het verschil in bacteriële belasting tussen de muizen die met triclosan verrijkt water dronken en degenen die dat niet deden, is opvallend," merkt prof. Levin op.
"Als het verschil in het aantal bacteriën tussen de groepen minder dan vertienvoudigd zou zijn, zou het moeilijk zijn om sterk aan te tonen dat de triclosan de boosdoener was", vervolgt ze.
"We vonden 100 keer meer bacteriën in de urine van met triclosan behandelde muizen - dat is veel."
Een ‘dringende noodzaak’ om het gebruik van triclosan te heroverwegen
Ten slotte wilden de onderzoekers de mechanismen onderzoeken die triclosaneffecten veroorzaken.
Ze ontdekten dat triclosan "samenwerkt" met een klein molecuul genaamd ppGpp, dat de groei van cellen remt. PpGpp blokkeert de biosyntheseroutes die de bouwstenen van nieuwe cellen creëren. Dergelijke bouwstenen zijn DNA, RNA, eiwitten en lipiden.
Gewoonlijk doet ppGpp dit wanneer een organisme gestrest is. Op deze manier leidt het de hulpbronnen van het organisme om van groei naar het overleven van de stress.
Antibiotica zoals Cipro werken echter door zich te richten op de DNA-synthese. Maar als ppGpp de DNA-biosyntheseroute afsluit, heeft Cipro het moeilijker om bacteriën te doden.
Om te zien of triclosan inderdaad ppGpp activeert, hebben de onderzoekers een E coli stam die geen ppGpp kon produceren, en ze vergeleken de effecten vervolgens met een stam van E coli dat zou.
PpGpp-vrij E coli stopte triclosan om bacteriële cellen te beschermen tegen ciprofloxacine.
Prof. Levin en collega's concluderen: "Deze gegevens benadrukken een onverwacht en zeker onbedoeld gevolg van het toevoegen van hoge concentraties antimicrobiële stoffen in consumentenproducten, wat een dringende noodzaak ondersteunt om de kosten en baten van het profylactische gebruik van triclosan en andere bacteriostatische verbindingen opnieuw te evalueren."
"Ik hoop dat dit onderzoek zal dienen als een waarschuwing die ons zal helpen het belang van antimicrobiële stoffen in consumentenproducten te heroverwegen."
Prof. Petra Levin
