Je leest:

Gemene bacteriën doen aan wapenhandel

Gemene bacteriën doen aan wapenhandel

Auteur: | 1 september 2010

Een verrassende ontdekking laat zien dat ziekmakende bacteriën lastiger te bestrijden zijn dan we dachten. Als je een groep bacteriën bekogelt met antibiotica om ze te doden, neemt een handjevol sterke bacteriën het voor de zwakkere neven en nichten op. Zo blijft de hele groep in leven.

Het wordt steeds moeilijker om infecties te behandelen. De meest gevaarlijke infecties zijn die van eencellige monstertjes: vervelende bacteriën. Mensen die ziek worden van bacteriën krijgen bacteriedodende middelen toegediend, oftewel antibiotica.

Maar antibiotica helpen niet meer zo goed als vroeger. Omdat bacteriën snel groeien en delen, verandert hun DNA aan de lopende band – ze muteren. Best voorstelbaar dus, dat wanneer je een bacteriedodend middel tegen een infectie van een miljoen bacteriën aangooit (die aantallen halen ze makkelijk) dat er tenminste één tussen zal zitten die toevallig een aanpassing in zijn DNA draagt om weerstand te bieden tegen het antibioticum. Deze eenling zal zichzelf snel kopiëren en verspreiden, en voor je het weet zit je met een niet te doden bacteriële infectie van miljoenen.

Dit is de beruchte antraxbacterie – als je daarmee geïnfecteerd raakt word je snel ziek.
Wikimedia Commons

Het bovenstaande probleem, ook wel antibiotica-resistentie genoemd, blijkt echter iets anders in elkaar te zitten dan wetenschappers tot nu toe dachten, schrijven microbiologen James Collins en zijn collega’s deze week in Nature. Wanneer een groep bacteriën resistent wordt, zijn dat niet allemaal afstammelingen van de eerste resistente bacterie. Nee, in plaats daarvan wordt meestal maar een klein groepje echt resistent. Het bijzondere is dat dat kleine groepje het voor de andere, niet-resistente bacteriën opneemt. Die blijven dan, zonder dat ze daar iets voor hoeven te doen, beschermd tegen bacteriedodende middelen.

Hoe ontdekten de wetenschappers dit? Collins en zijn collega’s kweekten een grote groep bacteriën in hun lab. Vervolgens bestookten ze deze groep met het antibioticum norfloxacine. Op het eerste gezicht gebeurde wat de onderzoekers verwachtten: de bacteriën kregen een harde klap en de groep slonk. Maar dat krimpen stopte, en de bacteriegroep begon langzaam weer te groeien: kennelijk weerstaan de bacteriën het antibioticum en worden ze resistent. Dat deden de bacteriën door het stofje indool te produceren, zo stellen de onderzoekers vast. Daarmee pompen ze het voor hun giftige norfloxacine de cellen uit voordat het schade kan aanrichten.

Vervolgens splitsten de microbiologen de resistente groep op in een paar nieuwe kleinere groepjes. Een dag later gingen ze bij elk groepje na of deze resistent was of niet. Gek genoeg bleek maar één van de groepjes echt resistent. Andere groepjes waren niet zo sterk. Er zat zelfs een groep tussen die direct kapotging aan een lage dosis norfloxacine – zij bleken kennelijk niet in staat om de beschermde stof indool aan te maken.

Maar zodra de onderzoekers deze groepen weer samenvoegden tot één grote groep, konden ze gemiddeld gezien opnieuw een grotere dosis antibiotica aan dan wanneer ze opgesplitst waren. Dat kan maar één ding betekenen: een klein groepje neemt het op voor de rest door zoveel indool aan te maken dat ook de rest zich hiermee kan bewapenen tegen de antibiotica.

Dat bacteriën in grote groepen toch niet ieder voor zich gaan, is al eerder gebleken. Hier zie je bacteriën die, om overbevolking en voedselgebrek in dit schaaltje te voorkomen, een giftige stof afscheiden. Het midden van de petrischaal blijft daardoor vrij van bacteriën.
Ben Eshel-Jacob

Op het eerste gezicht lijkt dit te gek voor woorden: hoe kunnen een paar bacteriën zich opofferen voor de rest? In de wereld van genen is het toch ieder voor zich? En als levende wezens al vriendelijk zijn naar elkaar, dan denk je meestal eerder aan hoger ontwikkelde sociale dieren, zoals een roedel honden; geen groep eenvoudige hersenloze bacteriën.

Toch heeft Collins hierop een antwoord: verwantschapsselectie. De bacteriën die zich opofferen voor de rest, beschermen juist wél het voortbestaan van hun eigen genen. Want hun niet-resistente neven en nichten zijn familie en dragen dus grotendeels dezelfde genen.

Door de hele familie de moeite te besparen om resistentie te ontwikkelen – het kost immers energie – hebben de genen die nou juist zo bepalend zijn voor de hele bacteriegroep een hogere kans om te blijven bestaan. De groep blijft daarmee echter divers en heeft daarom meer in huis om toekomstige aanvallen met nieuwe antibiotica eveneens te weren. Het heeft wel wat weg van het menselijk afweersysteem: als wij ziek worden offeren witte bloedcellen zich op om gewone lichaamscellen te helpen overleven en hun taken te kunnen blijven doen.

Evolutieleer terzijde, laat de nieuwe ontdekking zien dat het misschien handig is om nieuwe strategieën voor bacteriebestrijding te bedenken. Dat zegt niet alleen hoofdonderzoeker Collins. Ook Hyun Youk en Alexander van Oudenaarden van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) beamen dat in een reactie, eveneens in Nature.

Lees ook

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/antibiotica-resistentie/index.atom?m=of", “max”=>"5", “detail”=>"minder"}

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 september 2010

Discussieer mee

0

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

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.