Antibiotica-resistentie nieuwe strategie

Wetenschappers van KU in Leuven hebben een nieuwe antibiotische strategie ontwikkeld die pathogene bacteriën verzwakt in hun vermogen om samen te werken met soortgenoten. In tegenstelling tot antibiotica is er geen resistentie te ontwikkelen tegen deze strategie.

Antibiotica-resistentie nieuwe strategie is veelbelovend

Wetenschappers van de KU in Leuven hebben een nieuwe antibiotische strategie ontwikkeld die pathogene bacteriën verzwakt in hun vermogen om samen te werken met soortgenoten. In tegenstelling tot antibiotica is er geen resistentie te ontwikkelen tegen deze strategie. De niet-resistente bacteriën overgroeien de resistente bacteriën. De bevindingen zijn gepubliceerd in Nature Communications.

Traditionele antibiotica doden of reduceren de activiteit van individuele bacteriën. Sommige bacteriën worden resistent tegen antibiotica waardoor zij verder doorgroeien en sterker worden dan de niet-resistente bacteriën. Het gebruik van antibiotica veroorzaakt meer en meer bacteriën die resistent zijn tegen het gebruik van antibiotica.

Bacteriën vertonen groepsgedrag. Bijvoorbeeld: zij kunnen een beschermende slijmlaag (biofilm) maken die een complete kolonie van bacteriën beschermt. Tandplak is een voorbeeld van een biofilm. Biofilms zijn vaak de oorzaak van bacteriële infecties. Het sociale gedrag van bacteriën is een interessant nieuw onderwerp voor een antibacteriële therapie.

Samen sterker, alleen zwakker

De onderzoekers lieten zien dat het afremmen van de slijm-productie van Salmonella bacteriën de salmonella-kolonie als geheel verzwakt waardoor de kolonie gemakkelijker is te verwijderen. Zij gebruikten een antibacteriële substantie die was ontwikkeld door de KU Leuven. Zonder de slijmlaag kunnen de bacteriën mechanisch worden uitgewassen en gemakkelijker gedood worden met antibiotica, desinfectiemiddelen of het immuunsysteem zegt professor Steenackers van het MICA Lab de hoofdauteur van het gepubliceerde artikel.

De wetenschappers vergeleken de ontwikkeling van de bacteriële resistentie tegen de nieuwe substantie met klassieke antibiotica een zogenaamde evolutie-experiment. Deze vorm van experimenten worden gebruikt om te zien hoe micro-organismen (bacteriën) zich aanpassen aan een bepaalde situatie. De onderzoekers zagen dat de bacteriën als groep geen resistentie ontwikkelde tegen de substantie, terwijl dit wel (snel) gebeurde bij de antibiotica. De wetenschappers lieten zelfs zien dat resistente bacteriën werden overgroeid (in aantallen) door de niet resistente bacteriën.

Een resistente stam bacteriën (soort bacterie) kan nog steeds slijm produceren om een biofilm te maken. De slijmlaag kan gedeeld worden met niet resistente bacteriën in de groep. Dit kost echter wel energie van de resistente bacteriën terwijl de niet-resistentie bacteriën hier zonder extra energie te gebruiken van kunnen profiteren. Het gevolg: niet-resistente bacteriën groeien sneller, waardoor zij in verhouding in een groter volume (aantal) voorkomen, zodat de ongewenste resistente bacteriën afnemen.

Antibiotica substantie

In tegenstelling tot traditionele antibiotica kan de substantie van de KU in Leuven geen selectie maken in stammen bacteriën maar wel in de resistentie tegen antibiotica van bacterie-stammen. “Antimicrobische behandelingen die de samenwerking tussen bacteriën stoppen (beïnvloeden) kunnen daarom een levensvatbare oplossing leveren voor het actuele probleem van antibiotica-resistentie.

Pillen of coating

“Het is ons doel om deze nieuwe anti-microbiële substantie in de klinische praktijk te testen legt Steenackers uit. Ze kunnen preventief in de vorm van een pil gebruikt worden en als coating op implantaten om het risico op infecties te verminderen. De substantie kan ook samen met antibiotica worden toegepast.

Verder, er zijn verschillende applicaties mogelijk in de agricultuur en zelfs in het particuliere huishouden. Voor deze toepassing werken de onderzoekers samen met experts in verschillende applicaties en met producenten van diervoeding, reinigingsproducten en desinfectiemiddelen. De onderzoekers zijn ook bezig of zijn dit fenomeen kunnen reproduceren in andere vormen van bacteriën behalve de biofilms, en met andere bacteriestammen. Op de lange termijn kan dit concept (Antibiotica-resistentie nieuwe strategie) ook gebruikt worden om alternatieven voor antibiotica te ontwikkelen.”

Meer over de combinatie antibiotica en probiotica

Story Source:

Materials provided by KU Leuven. Original written by Elisa Nelissen. Note: Content may be edited for style and length.

Source

Journal Reference:

1. Lise Dieltjens, Kenny Appermans, Maries Lissens, Bram Lories, Wook Kim, Erik V. Van der Eycken, Kevin R. Foster, Hans P. Steenackers. Inhibiting bacterial cooperation is an evolutionarily robust anti-biofilm strategy. Nature Communications, 2020; 11 (1) DOI: 10.1038/s41467-019-13660-x

Photo by Oliver Hale on Unsplash
Photo by CDC on Unsplash