Antibioticaresistentie kan zich verspreiden als er geen medicijnen zijn
Het beperken van het gebruik van antibiotica is misschien niet voldoende om de verspreiding van resistente bacteriën tegen te gaan, suggereert nieuw onderzoek bij muizen. De inspanningen zullen zich in de eerste plaats ook moeten richten op het voorkomen van infecties door de superbacteriën.
Dit waren de conclusies die wetenschappers van de ETH Zürich in Zwitserland tot stand kwamen na het identificeren van een voorheen onbekend mechanisme van verspreiding van antibioticaresistentie in bacteriën die in de darmen leven.
Een recent Natuur artikel beschrijft hoe het team met behulp van muizen het mechanisme in persisters ontdekte - persistente bacteriën die een behandeling met antibiotica kunnen overleven door in een slapende toestand te gaan.
"Als je de verspreiding van resistentiegenen wilt beheersen", zegt co-senior studie-auteur Médéric Diard, "moet je beginnen met de resistente micro-organismen zelf en voorkomen dat deze zich verspreiden door bijvoorbeeld effectievere hygiënemaatregelen of vaccinaties."
Diard werkte tot voor kort bij ETH Zürich. Hij is nu hoogleraar aan de Universiteit van Basel, ook in Zwitserland.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is antibioticaresistentie in elk land een probleem voor de volksgezondheid.
In de Verenigde Staten ontwikkelen volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) elk jaar minstens 2 miljoen mensen antibioticaresistente infecties en minstens 23.000 sterven eraan.
Het verwerven van resistentiegenen
Bacteriën kunnen resistent worden tegen antibiotica door resistentiegenen te verwerven.
Ze kunnen deze genen krijgen door horizontale genoverdracht van andere bacteriën en ook door spontane mutatie.
Resistentiegenen geven bacteriën verschillende middelen om antibiotica te verslaan.
Deze methoden omvatten het uitwerpen van het antibioticum uit de cel, voorkomen dat het medicijn door de celwand gaat en het inactiveren met enzymen.
Het gebruik van antibiotica verwijdert bacteriën die aan hun effecten bezwijken en laat degenen achter die resistentiegenen dragen.
Daarom bevordert een hoger antibioticagebruik de verspreiding van resistente bacteriën en verhoogt het aantal moeilijk te behandelen infecties. Deze verklaring komt overeen met de ideeën van Charles Darwin over survival of the fittest.
Een dergelijke redenering kan verklaren waarom veel gezondheidsautoriteiten eisen dat het gebruik van antibiotica wordt beperkt.
Een ander mechanisme van verspreiding van weerstand
De bevindingen van de nieuwe studie suggereren echter dat het beperken van het gebruik van antibiotica mogelijk niet voldoende is om resistentie te bestrijden, omdat het zich dankzij persisters kan verspreiden zonder antibioticagebruik.
Persisters zijn bacteriën die hun stofwisseling zodanig kunnen afremmen dat ze amper nog in leven zijn.
Wetenschappers weten al enige tijd dat persisterende middelen bestaan en dat antibiotica deze bacteriën niet kunnen doden als ze zich in hun slapende toestand bevinden.
Salmonella is een bacterie die een persist kan worden wanneer deze lichaamsweefsels vanuit de darmen binnendringt.
Deze bacterie kan maandenlang inactief blijven en aan detectie ontsnappen. Wanneer de omstandigheden gunstig worden, kan de kiem ontwaken en een infectie veroorzaken.
Maar zelfs als de microbe geen infectie veroorzaakt, kan deze volgens de nieuwe bevindingen toch een bedreiging vormen.
Dat vonden prof. Diard en zijn collega's Salmonella heeft niet alleen het vermogen om te volharden, maar ook om resistentiegenen te dragen in de vorm van kleine stukjes DNA die plasmiden worden genoemd.
In experimenten met muizen toonde het team aan dat wanneer het plasmide-dragend was Salmonella persisters uit de kiemrust komen, kunnen ze gemakkelijk hun resistentiegenen delen.
Resistentie verspreidt zich bij afwezigheid van antibiotica
Salmonella Persisters zijn in staat hun resistentiegenen niet alleen door te geven aan leden van hun eigen soort, maar ook aan die van andere soorten bacteriën. Deze andere soorten omvatten Escherichia coli in de darmflora.
De resistentiegenen gaan over op bacteriën die ontvankelijk zijn voor horizontale genoverdracht.
"Door gebruik te maken van hun persistente gastheerbacterie, kunnen de resistentieplasmiden gedurende een lange periode in de ene gastheer overleven voordat ze worden overgedragen in andere bacteriën", legt co-senior auteur Wolf-Dietrich Hardt, een professor aan de ETH Zürich, uit.
De onderzoekers wijzen erop dat de overdracht van de resistentiegenen niet afhankelijk is van de aanwezigheid van antibiotica.
Het team gaat onderzoeken of de bevindingen ook gelden voor varkens en andere boerderijdieren die zich vaak ontwikkelen Salmonella infecties.
Het plan omvat het onderzoeken of het geven van probiotica of vaccinaties de verspreiding van antibioticaresistentie bij deze dieren kan stoppen.
"Het beperken van het gebruik van antibiotica is belangrijk en [...] inderdaad het juiste om te doen, maar deze maatregel alleen is niet voldoende om de verspreiding van resistentie te voorkomen."
Prof.Médéric Diard
