Je leest:

Infecties opsporen met fluorescerend antibioticum

Infecties opsporen met fluorescerend antibioticum

Auteur: | 18 oktober 2013

Medische hulpmiddelen en implantaten kunnen besmet raken met bacteriën. Vervelend, want zo’n besmetting is erg lastig op te sporen en te behandelen. Wetenschappers van het UMC Groningen hebben daar nu iets op gevonden. Zij gebruikten een fluorescerend antibioticum om bacteriën zichtbaar te kunnen maken.

Medische hulpmiddelen, zoals deze heupprothese, zijn gevoelig voor bacteriële infecties.
Wiki

Er zijn steeds meer ouderen in Nederland en dus zijn er ook steeds meer mensen die bijvoorbeeld een kunstknie of een kunstheup nodig hebben. Zulke kunststof of metalen implantaten zijn gevoelig voor besmetting met bacteriën. “Op dit moment is er geen goede methode om bacteriële infecties op protheses en implantaten te detecteren”, vertelt Marleen van Oosten, microbioloog aan het UMC Groningen. “Vaak is er wel een verdenking op infectie, maar kunnen andere oorzaken zoals een ontstekingsreactie niet worden uitgesloten. Het gevolg is dat de patiënt vaak in een heel laat stadium wordt behandeld, bijvoorbeeld omdat hij of zij uiteindelijk echt ziek wordt.”

Gram-positieve bacteriën

Met hun nieuwe methode willen van Oosten en haar collega’s een bacteriële infectie al in een vroeg stadium in beeld brengen. “Wat we hebben gedaan is aan het antibioticum vancomycine een lichtgevend molecuul hangen. Dit hebben we vervolgens ingespoten bij muizen met een bacteriële infectie. Met een speciale camera zagen we de plek van infectie rood oplichten, door de huid van de muis heen.

We hebben ook geprobeerd om een infectie te detecteren in de enkel van twee menselijke lichamen. Omdat het hier ging om dode lichamen, was er geen bloedsomloop aanwezig en konden we het fluorescerende antibioticum dus niet inspuiten. We hebben daarom een implantaat geïnfecteerd, dat direct behandeld met de lichtgevende stof, en het daarna ingebracht in de enkel.” Ook in het menselijk lichaam werd de infectie met behulp van de speciale camera zichtbaar.

Nu de methode blijkt te werken, ziet van Oosten mogelijkheden om ook andere antibiotica in te zetten om bacteriële infecties te detecteren. “In eerste instantie hebben we voor vancomycine gekozen omdat dat zich hecht aan de celwand van Gram-positieve bacteriën. Omdat het antibioticum aan de buitenkant al vast gaat zitten, hoefden we niet zoveel hobbels te nemen om het zichtbaar te maken. Bovendien zijn Gram-positieve bacteriën verantwoordelijk voor 90 procent van alle prothese-infecties. Maar het is zeker interessant om dit nu ook met andere antibiotica of zelfs andere stofjes te proberen.”

De linkerpoot van deze muis werd geïnfecteerd met een E. coli bacterie, de rechterpoot met een S. aureus bacterie. Beide bacteriën produceerden het enzym luciferase, dat zorgt voor een blauwe kleur. Alleen bij de rechterpoot zie je ook een rode kleur. Die wordt veroorzaakt door het fluorescerende antibioticum.
Ed Lim, Nature Communications

Geen druk

Aan het werken met vancomycine zitten nog een aantal nadelen. Zo weten de onderzoekers nog niet zo goed waar het antibioticum uiteindelijk terecht komt. Van Oosten: “We werken met een hele lage dosis vancomycine, ver onder de behandeldosering. Dit doen we expres, want we willen de bacterie kunnen zien zonder dat hij er iets van merkt. We weten dat vancomycine, als het eenmaal door een bacterie is opgenomen, in de bacteriewand blijft zitten. Als we het fluorescerende antibioticum toedienen aan bacteriën in een petrischaaltje zien we de bacteriën eerst oplichten, maar als we ze een tijdje laten delen vervaagt dat signaal.” Het lijkt er dus op dat het antibioticum uiteindelijk toch wordt afgebroken.

Een ander nadeel van antibiotica is dat bacteriën er resistent tegen kunnen worden. Is dat bij deze methode ook een risico? Ook dat weet van Oosten nog niet helemaal zeker. “We verwachten dat resistentie geen probleem zal zijn, omdat we het fluorescerende antibioticum maar één keer toedienen in een hele lage dosis. Op die manier oefenen we geen druk uit op de bacteriën om resistent te worden”, zegt ze.

In vervolgonderzoek moeten van Oosten en haar collega’s nog aantonen dat de combinatie van vancomycine en het fluorescerende molecuul niet giftig is voor het menselijk lichaam. Daarnaast moeten zij een methode ontwikkelen om het het stofje goed en veilig te produceren. Lukt dat, dan kunnen zij, als het meezit over een jaar, het fluorescerende antibioticum voor het eerst testen op patiënten.

Bron:

Marleen van Oosten e.a. Real-time in vivo imaging of invasive- and biomaterial-associated bacterial infections using fluorescently labelled vancomycin Nature Communications 4:2584, doi:10.1038/ncomms3584

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 18 oktober 2013

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.