Het eerste waar je aan denkt bij een bacteriële infectie is antibiotica. Maar wat als de bacterie zich zo aanpast dat dit veelgebruikte medicijn niet meer werkt? Antibioticaresistente bacteriën zijn een wereldwijd probleem. En wat blijkt? Zelfs 5000 jaar geleden waren ze ons al voor.
Onderzoekers in Roemenië testten de gevoeligheid voor antibiotica van een nieuw ontdekte bacteriesoort die tot kortgeleden nog verstopt zat in een 5000 jaar oude ondergrondse ijsgrot. Opvallend was dat de eeuwenoude bacterie resistent is tegen veel verschillende antibiotica, waaronder moderne medicijnen die vandaag de dag gebruikt worden tegen infecties. Hoewel dit op het eerste gezicht een bedreiging lijkt, zien wetenschappers hierin juist ook een uitzonderlijke kans.
Ware survivalaars
Bacteriën zijn door de eeuwen heen ontzettend goed geworden in zich aanpassen. Niet alleen aan de meest extreme condities op aarde, van brandende hitte tot ijzige kou, maar ook aan antibiotica: medicijnen die er juist voor bedoeld zijn om bacteriën te doden. Dit uitzonderlijke aanpassingsvermogen maakt bacteriën tot een van de succesvolste levensvormen op onze planeet, maar vormt tegelijk een groot probleem. Door hun vermogen zich snel aan te passen, kunnen ze ongevoelig worden tegen antibiotica, waardoor bacteriële infecties steeds moeilijker te behandelen zijn.
IJsgrotten zijn een van de vele thuishavens voor diverse micro-organismen die nog nauwelijks onderzocht zijn. In zo’n koude, geïsoleerde omgeving moeten bacteriën zich op unieke manieren aanpassen om te kunnen overleven. Psychrobacter SC65A.3 is zo’n type bacterie, afkomstig uit de Scarisoara ijsgrot in Roemenië. “Ondanks zijn oeroude oorsprong vertoont deze bacterie resistentie tegen meerdere moderne antibiotica”, zegt auteur dr. Cristina Purcarea. “Het bestuderen van zulke micro-organismen laat zien hoe antibioticaresistentie zich op natuurlijke wijze in het milieu heeft ontwikkeld, lang voordat moderne antibiotica überhaupt werden gebruikt.”
Eeuwenoude ongevoeligheid
Het team boorde een 25 meter lange ijskern uit de Scarisoara-ijsgrot, die een periode van ongeveer 13.000 jaar vertegenwoordigt. De ijsstukken werden steriel verpakt en bevroren naar het laboratorium vervoerd. Daar scheidden de wetenschappers verschillende bacteriestammen. Vervolgens onderzochten ze het DNA om te achterhalen welke genen een rol spelen bij het overleven in kou en welke zorgen voor antibioticaresistentie.
Bacteriestam Psychrobacter SC65A.3 werd getest tegen 28 veelgebruikte antibiotica uit 10 verschillende klassen. De bacterie bleek resistent te zijn tegen 10 daarvan, waaronder medicijnen die in de praktijk worden gebruikt om ernstige infecties te behandelen, zoals tuberculose, blaasontstekingen en darmontstekingen.
Opvallend is dat deze stam als eerste binnen zijn soort resistentie vertoonde tegen bepaalde antibiotica. Dit wijst erop dat bacteriën die overleven op koude plekken, zoals ondergrondse ijsgrotten, mogelijk dienen als een soort opslagplaats van resistentiegenen, die hen beschermen tegen antibiotica.
Groot risico of unieke kans?
Bacteriën als de Psychrobacter SC65A.3 vormen zowel een bedreiging als een unieke kans. “Als zulke microben door het smelten van ijs vrijkomen, kunnen ze hun genen doorgeven aan moderne bacteriën, en zo bijdragen aan het wereldwijde probleem van antibioticaresistentie”, zegt Purcarea. Aan de andere kant zien de wetenschappers het als een mogelijkheid om te onderzoeken hoe antibioticaresistentie ontstaat, zich ontwikkelt en verspreidt en om op basis daarvan strategieën te bedenken om deze groeiende bedreiging tegen te gaan.
De onderzoekers vonden bijna 600 genen waarvan de functie nog onbekend is, wat erop wijst dat veel biologische mechanismen van de bacterie nog niet ontdekt zijn. Daarnaast liet onderzoek van het DNA zien dat de bacterie elf genen bevat die mogelijk gebruikt kunnen worden voor het doden of remmen van gevaarlijke micro-organismen, zoals andere bacteriën, schimmels of virussen. Bevindingen zoals deze zijn van groot belang voor de wetenschap en de geneeskunde. “Maar zorgvuldige handelingen en strikte veiligheidsmaatregelingen in het laboratorium zijn noodzakelijk om het risico op ongecontroleerde verspreiding te beperken”, benadrukt Purcarea.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook AI helpt in de strijd tegen superbacteriën: dit is hoe computers nieuwe antibiotica bedenken en Hoe komt het nou dat antibiotica steeds minder goed werken?. Of lees dit artikel: Eerste nieuwe klasse antibiotica in 30 jaar: een nieuw wapen tegen resistente bacteriën?.
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
