Nieuw onderzoek toont – heel verrassend – aan dat zelfs in het gif van slangen bacteriën te vinden zijn. En hetzelfde geldt voor spinnengif.
Het gif van slangen en spinnen lijkt zo op het eerste gezicht geen heel gastvrije plaats voor microben. Zeker niet als je bedenkt dat het gif rijk is aan antimicrobiële substanties. Geen wonder dat wetenschappers er eigenlijk al decennialang van uitgaan dat slangen- en spinnengif steriel is. Maar die aanname kan op de schop, zo schrijven onderzoekers nu in het blad Microbiology Spectrum. In hun studie tonen ze namelijk aan dat bacteriën in het gif en/of de gifklieren van spinnen en slangen kunnen overleven. En dat allemaal dankzij mutaties die ervoor zorgen dat de bacteriën niet door dat gif gedood worden.
Het onderzoek
De onderzoekers onderzochten het gif van vijf slangen: de gewone pofadder, de zwarthalscobra, de gewonde lanspuntslang en de Texaanse ratelslang en de taipan. Ook bogen ze zich over het gif van twee spinnen: de Indiase boomvogelspin en Lasiodora parahybana (een zwarte vogelspin uit Brazilië). “We ontdekten dat alle giftige slangen en spinnen die we testten bacterieel DNA in hun gif hadden zitten,” zo vertelt onderzoeker Sterghios Moschos.
Opmerkelijk
Dat de bacteriën tegen het gif van de spinnen en slangen zijn opgewassen, is te danken aan mutaties, zo wijst het onderzoek van Moschos en collega’s uit. “Ze zijn gemuteerd om het gif te kunnen weerstaan. Het is opmerkelijk, omdat het gif eigenlijk een cocktail van antibiotica is (…) en je zou denken dat de bacteriën geen schijn van kans hebben.” Maar dat is dus niet het geval. De bacteriën zijn er tot twee keer toe – zowel onder slangen als onder spinnen – in geslaagd zich zo aan te passen dat ze weten te overleven.
Experiment
Dat leiden de onderzoekers niet alleen af uit de aanwezigheid van bacterieel DNA in het gif, maar ook uit experimenten. Ze werkten daarbij met de bacterie Enterococcus faecalis. Deze bacterie komt van nature voor in de menselijke darmen, maar werd tijdens het onderzoek ook aangetroffen in het gif van de zwarthalscobra. De onderzoekers stelden de in het gif aangetroffen E. faecalis bloot aan het gif van de zwarthalscobra en deden hetzelfde met een in het ziekenhuis geïsoleerde ‘klassieke’ E. faecalis. “De in het ziekenhuis geïsoleerde bacterie tolereerde het gif helemaal niet, maar de door ons geïsoleerde bacteriën groeiden vrolijk door in de hoogste concentraties gif die we konden maken,” vertelt Moschos.
Muteren
Maar hoe raken de bacteriën nu bestand tegen gif? De onderzoekers hebben daar wel ideeën over. “Slangen in gevangenschap worden vaak wekelijks gevoed en kunnen maanden op rij vasten (en geven dan dus ook maandenlang geen gif af, red.) en grote spinnen worden doorgaans maandelijks gevoed. Wilde dieren kunnen bovendien maandenlang in een soort winterslaap gaan, waarbij ze dus ook geen gif afgeven,” zo schrijven ze in hun studie. Samen bieden die omstandigheden de microben de kans om het gif te koloniseren. Ze beginnen daarbij waarschijnlijk op een plek waar de gifconcentratie lager ligt (bijvoorbeeld de mond) en klimmen gaandeweg – onderwijl muterend – op naar locaties waar de gifconcentratie hoger ligt (bijvoorbeeld in de gifklieren).
Verklaring voor eerdere mysterieuze bevindingen
Het onderzoek verklaart een hoop. Want bacteriën zoals Enterococcus faecalis worden opvallend vaak teruggevonden in wonden ontstaan door beten van gifslangen. Omdat men er eerder van uitging dat het gif steriel was, werd aangenomen dat de bacteriën niet in het gif, maar in de mond van slangen leven en daar via de uitwerpselen van verorberde prooien zijn beland. Dat leek logisch, tot men recent ontdekte dat slangen eigenlijk geen vast oraal microbioom bezitten en er bovendien geen verband is tussen de bacteriën die in hun mond worden aangetroffen en de bacteriën die in de darmen van hun prooi leven. Bovendien wezen studies uit dat in de mond van giftige slangen meer bacteriën leefden dan in de mond van niet-giftige slangen, wat ook weer vreemd is als je ervan uitgaat dat het gif alle bacteriën doodt.
Behandeling
Met het nieuwe onderzoek – dat dus aantoont dat het gif van slangen en spinnen niet steriel is – vallen veel puzzelstukjes op hun plaats. Daarnaast kan de studie ook implicaties hebben voor de behandeling van bijvoorbeeld slangenbeten. Zo wijzen de onderzoekers erop dat veel mensen na een beet van een giftige slang een infectie oplopen die veelal veroorzaakt wordt door de hierboven al even genoemde E. faecalis. Tot voor kort werd gedacht dat de infectie het resultaat was van de open wond, maar het onderzoek suggereert dat het de slang is die de bacteriën – direct met het toedienen van het gif – al cadeau doet. In de behandeling van dergelijke wonden zou de focus dan ook niet alleen moeten liggen op het bestrijden van extreme weefselschade en necrose, maar zouden er ook zo snel mogelijk maatregelen moeten worden genomen om infectie van de wond te voorkomen, zo menen de onderzoekers.
Ten slotte kan het onderzoek ook helpen in de strijd tegen een heel ander probleem: multiresistente bacteriën. Er zijn steeds meer (ziekmakende) microben die niet of nauwelijks meer met de bestaande antibiotica te behandelen zijn en daardoor dreigen ziekten die eerder prima te verhelpen waren – zoals bijvoorbeeld gonorroe of tuberculose – weer onbehandelbaar te worden. Nu al sterven elk jaar honderdduizenden mensen doordat de bacteriën die hen ziek maken niet reageren op antibiotica. En de verwachting is dat – als er niets veranderd – in 2050 elk jaar 10 miljoen doden te betreuren zijn doordat de antibiotica geen soelaas meer bieden. Om dat doemscenario af te wenden, wordt er hard gezocht naar alternatieve behandelingen voor bacteriële infecties. Maar ook onderzoek naar de wijze waarop bacteriën resistent worden en hoe we daar een stokje voor kunnen steken, is belangrijk. En daarbij kunnen ook de gifresistente bacteriën die wetenschappers nu hebben geïdentificeerd van pas komen, zo meent onderzoeker Steve Trim. “Door onderzoek te doen naar de mechanismen die deze bacteriën gebruiken om te overleven, kunnen we nieuwe manieren vinden om multiresistentie te bestrijden.” Daarnaast kunnen we misschien ook in het gif zelf op zoek gaan naar oplossingen. Zo kunnen antimicrobiële peptiden in dat gif – met wat aanpassingen – in de toekomst misschien wel gebruikt worden om bacteriën die van antibiotica niet langer onder de indruk zijn, te bestrijden.
