Penicilline en andere antibiotica

Het ontstaan van antibioticaresistentie

Het herhaalde of voortgezette gebruik van antibiotica leidt tot selectiedruk die de groei van antibioticaresistente mutanten bevordert. Deze kunnen worden opgespoord door de grootte van de klaringszones (of zelfs de volledige afwezigheid van klaringszones) van bacteriestammen te vergelijken in plaattests zoals hierboven beschreven. Met behulp van deze schijven is het ook mogelijk het voorkomen van afzonderlijke mutantcellen met antibioticumresistentie te detecteren in een kweek van een stam die gevoelig is voor antibiotica. Een voorbeeld hiervan is afgebeeld in figuur G (hieronder).

Figuur G. Effecten van verschillende antibiotica op de groei van een Bacillus-stam. De rechterafbeelding toont een close-up van de novobiocineschijf (aangegeven met een pijl op de hele plaat). In dit geval waren sommige individuele mutantcellen in de bacteriële populatie resistent tegen het antibioticum en hebben zij kleine kolonies doen ontstaan in de remmingszone.

Antibioticaresistentie is geen recent verschijnsel. Integendeel, dit probleem werd al kort na de invoering van de natuurlijke penicillines voor de bestrijding van ziekten onderkend, en ook bacteriestammen in kweekcollecties van vóór “het antibioticatijdperk” bleken antibiotica-resistentiegenen te bevatten. In sommige gevallen is de situatie nu echter alarmerend geworden, met het opduiken van pathogene stammen die meervoudige resistentie vertonen tegen een breed scala van antibiotica. Een van de belangrijkste voorbeelden betreft meervoudig resistente stammen van Staphylococcus aureus in ziekenhuizen. Sommige van deze stammen veroorzaken ernstige ziekenhuisinfecties en zijn resistent tegen vrijwel alle bruikbare antibiotica, met inbegrip van methicilline, cefalosporines en andere beta-lactamines die gericht zijn tegen de synthese van peptidoglycanen, macrolide-antibiotica zoals erytromycine en aminoglycoside-antibiotica zoals streptomycine en neomycine, die alle gericht zijn tegen het bacteriële ribosoom. De enige verbinding die doeltreffend tegen deze stafylokokken kan worden gebruikt is een ouder antibioticum, vancomycine, dat een aantal ongewenste effecten op de mens heeft. Onlangs hebben sommige klinische stammen van S. aureus resistentie ontwikkeld tegen zelfs deze verbinding.

Veel van de antibiotica-resistentiegenen van stafylokokken worden gedragen op plasmiden (zie Agrobacterium voor bespreking hiervan) die kunnen worden uitgewisseld met Bacillus spp. en Streptococcus spp., waardoor de middelen voor het verwerven van extra genen en gencombinaties worden verschaft. Sommige worden gedragen door transposons – segmenten van DNA die zowel in het chromosoom als in plasmiden kunnen voorkomen. Het is ironisch en tragisch dat de bacterie S. aureus, die met de oorspronkelijke ontdekking van Fleming in 1929 het antibioticatijdperk inluidde, ook de eerste kan zijn die niet meer kan worden behandeld met de enorme batterij antibiotica die in de afgelopen 60 jaar zijn ontdekt en ontwikkeld.

Antibioticagebruik in de landbouw: een reservoir van resistentiegenen creëren?

Een van de hevigste publieke debatten van dit moment betreft het gebruik van antibiotica in de landbouw en de diergeneeskunde. De reden tot bezorgdheid is dat dezelfde antibiotica (of althans antibiotica met hetzelfde werkingsmechanisme op bacteriën) ook worden gebruikt voor menselijke therapie. Het is dus mogelijk dat een onverantwoord gebruik van antibiotica voor niet-menselijk gebruik leidt tot de ontwikkeling van resistentie, die vervolgens via overdracht van plasmiden op menselijke ziekteverwekkers zou kunnen worden overgedragen. Het meest zorgwekkend is het routinematige gebruik van antibiotica als toevoegingsmiddel in veevoeder – om de groei van de dieren te bevorderen en infecties te voorkomen in plaats van te genezen. Het is moeilijk gebleken precieze cijfers te verkrijgen over de hoeveelheden antibiotica die op deze wijze worden gebruikt. Maar de omvang van het potentiële probleem werd benadrukt in een recent rapport van de Soil Association, waarin cijfers werden verzameld over het totale gebruik van verschillende soorten antibiotica voor mensen en voor dieren:

Geselecteerde gegevens uit: J. Harvey and L Mason. The Use and Misuse of Antibiotics in Agriculture. Part 1. Huidig gebruik. Gepubliceerd in december 1998 door Soil Association, Bristol, UK (e-mail: [email protected]). Niet alle in de publicatie genoemde antibiotica zijn hier weergegeven.

Antibioticaresistentie in genetisch gemodificeerde gewassen

Een andere bron van zorg is het wijdverbreide gebruik van antibioticaresistentiegenen als “markers” in genetisch gemodificeerde gewassen. De meeste bedrijven voegen antibiotica-resistentiegenen als “markers” in tijdens de vroege stadia van de ontwikkeling van hun genetisch gemodificeerde gewassen. Dit stelt de wetenschappers in staat te detecteren wanneer de genen waarin zij het meest geïnteresseerd zijn (onkruidbestrijdingsresistente genen of genen voor insecticidetoxinen, enz. De antibiotica-resistentiegenen spelen dan geen rol meer, maar zij worden niet uit het eindprodukt verwijderd. Deze praktijk is bekritiseerd omdat de antibiotica-resistentiegenen door micro-organismen zouden kunnen worden verworven. In sommige gevallen verlenen deze markergenen resistentie tegen “eerstelijns”-antibiotica zoals de beta-lactamines.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.