Altijd resistent

De bodem zit overal barstensvol bacteriën die resistent zijn tegen vrijwel alle antibiotica. Mulktiresistentie, waar artsen zo voor vrezen, is in de grond doodnormaal. Sander Voormolen

Canadese microbiologen onder leiding van Gerard Wright van de McMaster University in Toronto onderzochten 480 verschillende kweekjes van bodembacteriën en ontdekten dat ze allemaal resistent waren tegen minstens twee soorten antibiotica. Gemiddeld overleefden ze een behandeling met zeven verschillende antibiotica. Sommige bacteriesoorten konden zelfs groeien in aanwezigheid van twintig soorten antibiotica (Science, 20 jan).

Veel antibiotica zijn direct geïsoleerd, of chemische varianten van stoffen uit bodembacteriën, zoals Streptomyces. . Daarom is het in principe te verwachten dat bodembacteriën enige resistentie tegen antibiotica zullen hebben. De bacteriën produceren zelf antibiotica in de concurrentieslag om ruimte en voedsel met andere bacteriën. Ze moeten dan zelf wel bestand zijn tegen hun eigen strijdmiddelen. De concurrentie heeft er baat bij zo snel mogelijk ongevoelig te worden voor het gif van de buren.

De Canadezen verzamelden bodemmonsters op uiteenlopende locaties, voornamelijk in Canada en de Verenigde Staten. De monsters kwamen uit verschillende mileus: uit de stad, uit landbouwgebieden en uit bosgebieden. Uit die grond isoleerden de onderzoekers 480 kweken van sporevormende bacteriën. Van een aantal bepaalden zij via DNA-onderzoek dat zij behoren tot het geslacht Streptomyces. Meer dan de helft van de bekende antibiotica zijn oorspronkelijk afkomstig uit deze groep van bacteriën.

Vervolgens testten de microbiologen 21 verschillende antibiotica die ook in de geneeskunde worden gebruikt. Onder die 21 stoffen waren zowel natuurlijke antibiotica (zoals vancomycine en erythromycine), als halfsynthetische afgeleiden (zoals minocycline en cefalexine), als volledig synthetische antibiotica (zoals ciprofloxacine en linezolide). Het lijstje van stoffen was bovendien zo gekozen dat het zowel antibiotica bevat die al tientallen jaren op de markt zijn als middelen die net zijn toegelaten.

cocktail

Zonder uitzondering bleek elke kweek resistent tegen twee of meer soorten antibiotica. Gemiddeld waren de kweken resistent tegen een cocktail van zeven verschillende antibiotica en twee stammen waren zelfs bestand tegen 15 verschillende antibiotica. De variatie in resistentiecombinaties was erg groot: de onderzoekers identificeerden bijna tweehonderd verschillende resistentieprofielen.

Onderzoeksleider Wright licht de resultaten per e-mail toe: “We zien geen enkel verschil tussen bacteriestammen afkomstig uit verschillende geografische gebieden of verschillende milieus. We concluderen dan ook dat het fenomeen van multidrugresistentie onder bodembacteriën universeel is.'

De grote zorg is natuurlijk dat de resistentie die aanwezig is in de ondergrond overspringt naar ziekteverwekkende bacteriën die bovengronds, in het leefmilieu van de mens leven. Bacteriën wisselen vrijwel altijd erfelijk materiaal uit zodra ze met elkaar in contact komen.

In het commentaar in Nature beschrijft microbioloog Alexander Tomasz van de Rockefeller University in New York hoe bijvoorbeeld de resistentie tegen het antibioticum vancomycine vanuit de bodem in de bij mensen levende en soms ziekten veroorzakende Staphylococcus aureus kan zijn terecht gekomen. De resistentiemechanismen in de in ziekenhuizen gevreesde multiresistente vorm van deze bacterie (die voor MRSA-uitbraken verantwoordelijk is) lijken sterk op de zelfbeschermingsmechanismen van Actinomyces-bacteriestammen in de bodem die van nature vancomycine produceren. Waarschijnlijk is deze resistentie overgesprongen op darmbacteriën (enterokokken) in vee. Die oversprong is waarschijnlijk bevorderd door het veelvuldig gebruik van het antibioticum avoparcine (een afgeleide van vancomycine) bij het vee; zo werden resistente bacteriën geselecteerd. Vervolgens sprong de vancomycine-resistentie over op menselijke enterokokken. Begin jaren negentig brak er in Amerikaanse ziekenhuizen een epidemie van deze vancomycine-resistente enterokokken (VRE) uit.

Direct contact tussen VRE en de anders onschadelijke huidbacterie Staphylococcus aureus in een wond van een patiënt met verminderde weerstand, schiep vervolgens de vancomycine-resistente ziekenhuisbacterie.

Het team van Wright trof in de bodembacteriën een groot aantal resistentiemechanismen die niet eerder bekend waren. Dat toont volgens de onderzoekers de potentiële gevaren waar artsen rekening mee moeten houden bij het gebruik van antibiotica. Ook kan deze kennis worden gebruikt om nieuwe antibiotica ontwikkelen.