Doordat in de gezondheidszorg en in de veehouderij jarenlang teveel antibiotica zijn gebruikt, zijn verschillende bacteriën inmiddels ongevoelig geworden voor deze medicijnen. Zulke ongevoelige bacteriën dragen speciale resistentiegenen die hen beschermen tegen de schadelijke effecten van antibiotica. En bacteriën die enigszins op elkaar lijken, kunnen die resistentiegenen aan elkaar doorgeven waardoor de ongevoeligheid voor antibiotica zich steeds verder verspreidt.
E.coli en Salmonella
Van aluminium nanodeeltjes is bekend dat zij in staat zijn bacteriële membranen af te breken. Bovendien kunnen nanodeeltjes genetisch materiaal afleveren, in ieder geval in plantencellen en in dierlijke cellen. Combineer je die twee eigenschappen, dan zou je zeggen dat nanodeeltjes wellicht ook de overdracht van resistentiegenen tussen bacteriën bevorderen. En dat is precies wat Chinese wetenschappers nu aangetoond hebben.
In het laboratorium stelden zij de bacteriën E. coli en Salmonella bloot aan een lage concentratie aluminium nanodeeltjes, opgelost in water. Vervolgens bekeken zij met behulp van een microscoop wat er met de bacteriën gebeurde. Als eerste tastten de nanodeeltjes, zoals verwacht, de membraan van de bacteriën aan. Daarna stimuleerden de deeltjes de vorming van brugachtige verbindingen tussen verschillende bacteriën. En als klap op de vuurpijl verhoogden nanodeeltjes de expressie van genen die zorgen voor de overdracht van genetisch materiaal.
Bij E. coli en Salmonella bacteriën in een oplossing met aluminium nanodeeltjes is de uitwisseling van genen honderd tot tweehonderd keer zo sterk als bij dezelfde bacteriën in een oplossing zonder nanodeeltjes. Ook het antibioticaresistentiegen RP4 werd tijdens het experiment doorgegeven. De Chinezen gaan er vanuit dat het effect van de nanodeeltjes zich niet beperkt tot E. coli en Salmonella. Waarschijnlijk bevorderen de nanodeeltjes ook de overdracht van resistentiegenen tussen andere typen bacteriën.
Waterzuivering
Het experiment van de Chinese wetenschappers raakt aan een situatie die daadwerkelijk op kan treden. Aluminium nanodeeltjes zijn namelijk een grote belofte voor de waterzuiveringsindustrie. Op dit moment worden grotere aluminiumdeeltjes ingezet om niet afbreekbare stoffen uit het water te verwijderen. Aluminium nanodeeltjes kunnen zulke vervuilingen veel sterker binden dan de grotere aluminiumdeeltjes. Vandaar dat bedrijven water in de toekomst graag willen zuiveren met nanodeeltjes.
Na het zuiveringsproces worden de gebruikte deeltjes weer uit het water verwijderd. Maar dat lukt nooit honderd procent, waardoor er sporen van de aluminium nanodeeltjes in het schone water achter zullen blijven. Als de concentratie van nanodeeltjes die achterblijven hoog genoeg is om de overdracht van resistentiegenen tussen bacteriën te bevorderen, zou dat een ramp voor de gezondheidszorg kunnen betekenen. Schadelijke bacteriën krijgen dan namelijk volop mogelijkheden om antibioticaresistentie te verwerven en dat maakt het heel lastig om infecties te behandelen.
De Chinezen wijzen er in hun conclusie op dat het raadzaam is zulke risico’s goed in kaart te brengen voordat de nanodeeltjes echt hun intrede doen in de waterzuiveringsindustrie.
Bron
Zhigang Qiu e.a. Nanoalumina promotes the horizontal transfer of multiresistance genes mediated by plasmids across genera PNAS Early Edition, 12 maart 2012 (online)
Lees meer over antibioticaresistentie op Kennislink:
Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/antibioticaresistentie/index.atom?m=en", “max”=>"5", “detail”=>"minder"}
Lees meer over nanotechnologie op Kennislink:
Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/nanotechnologie/index.atom?m=en", “max”=>"5", “detail”=>"minder"}
Lees meer over waterzuivering op Kennislink:
Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/waterzuivering/index.atom?m=en", “max”=>"5", “detail”=>"minder"}