Je leest:

Antibioticaresistentie komt niet door uitwisseling genen

Antibioticaresistentie komt niet door uitwisseling genen

Auteur: | 15 april 2016

Bacteriën kunnen genetisch materiaal met elkaar uitwisselen en doen dat ook op grote schaal. Genen die zorgen voor antibioticaresistentie kunnen zo makkelijk van de ene bij de andere bacterie terechtkomen. Toch gebeurt dat in de praktijk niet vaak, zo blijkt deze week uit onderzoek van de Amerikaanse Duke University.

Verantwoord gebruik van antibiotica is belangrijk om verdere resistentie te voorkomen.

Begin dit jaar startte de overheid een campagne voor het zorgvuldig gebruik van antibiotica. Antibioticaresistentie wordt wereldwijd een steeds groter probleem. Meer en meer bacteriën zijn ongevoelig voor de geneesmiddelen die doktoren op dit moment tot hun beschikking hebben. En de ontwikkeling van nieuwe antibiotica gaat moeizaam. Daardoor kunnen ‘eenvoudige’ infecties, zoals een blaasontsteking, straks niet meer zo makkelijk behandeld worden.

Amerikaanse wetenschappers komen deze week in Nature Microbiology met een interessante verklaring voor resistentie. Volgens hen speelt de overdracht van resistentiegenen tussen bacteriën onderling een veel kleinere rol dan tot nu toe werd aangenomen.

Bacteriën stilzetten

“Veel mensen weten ondertussen wel dat veelvuldig gebruik van antibiotica een groot probleem is”, vertelt onderzoeker Lingchong You in een persbericht. “En we weten ook dat bacteriën genetisch materiaal met elkaar kunnen uitwisselen. Het is erg verleidelijk om aan te nemen dat het gebruik van antibiotica de overdracht van resistentiegenen bevordert, maar uit ons onderzoek blijkt dat dit meestal niet het geval is.”

Hoe wordt een bacterie resistent?

Bacteriën kunnen op twee manieren resistent worden tegen antibiotica:

• Door kleine veranderingen (mutaties) in het genetisch materiaal. Bacteriën met een gunstige mutatie zullen behandeling met antibiotica overleven en geven hun eigenschappen door aan de volgende generatie (verticale overdracht). Hierdoor komen er steeds meer resistente bacteriën.

• Door het uitwisselen van genetisch materiaal tussen bacteriën (conjugatie). Bacteriën kunnen een open verbinding met elkaar aangaan en op die manier genetisch materiaal aan elkaar overdragen (horizontale overdracht). Dit mechanisme speelt bij resistentie waarschijnlijk een kleinere rol dan tot nu toe werd gedacht.

Conjugatie. Twee bacteriën zoeken elkaar op (1). Via de ‘pilus’ ontstaat er een open verbinding tussen de twee bacteriën (2). Het genetische materiaal wordt overgebracht (3). De bacteriën dragen nu allebei het blauwe stukje genetisch materiaal (4).

Wikimedia Commons

You en zijn collega Allison Lopatkin bedachten een experiment waarbij zij bacteriën min of meer stil konden zetten. De bacteriën konden niet meer doodgaan of delen, maar nog wel genetisch materiaal met elkaar uitwisselen. Op deze manier testten de Amerikanen negen veelvoorkomende ziekteverwekkers, die vaak snel resistent worden, met tien verschillende veelgebruikte antibiotica. “Wij hebben op celniveau laten zien dat het toedienen van antibiotica in veel gevallen geen invloed heeft op de overdracht van resistentiegenen”, zegt Lopatkin.

Multiresistent

Wat gebeurt er dan wel? Aan het begin van het experiment heb je twee bacteriestammen, die allebei gevoelig zijn voor verschillende antibiotica. De bacteriën veroorzaken een infectie en worden dus aangepakt met de geneesmiddelen waar ze gevoelig voor zijn. Een mix van antibiotica doodt zowel de ene stam als de andere stam, maar er zijn een paar bacteriën die (dankzij mutaties) ongevoelig zijn voor beide antibiotica in de mix. Doordat beide oorspronkelijke bacteriestammen worden aangepakt, krijgt de nieuwe multiresistente bacterie de ruimte om te groeien en komen er uiteindelijk steeds meer resistente bacteriën.

Gram-negatieve bacteriën (geel) groeien in een petrischaaltje, geïmpregneerd met verschillende antibiotica. Op de donkere, kale plekken rondom de witte rondjes kunnen bacteriën niet groeien. Bij sommige rondjes zijn die plekken afwezig of maar heel minimaal. Voor die antibiotica is deze bacterie dus niet zo gevoelig.
CDC, Wikimedia Commons

Misschien had zo’n multiresistente bacterie geen kans gehad als de oorspronkelijke stammen gewoon waren blijven leven. De inzet van antibiotica heeft in dit geval wellicht een nadelig effect. “Onze resultaten hebben directe implicaties voor de manier waarop we infecties behandelen”, zegt You. “In vervolgonderzoek gaan we bekijken welke combinaties van antibiotica het gewenste effect hebben. Uiteindelijk willen we behandelprotocollen zo opstellen dat ze effectief zijn, maar het ontstaan van resistentie niet stimuleren.”

Bron:

Allison Lopatkin e.a. Antibiotics as a selective driver for conjugation dynamics Nature Microbiology, 11 april 2016 (online), doi:10.1038/nmicrobiol.2016.44

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 15 april 2016

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.