Maandenlang stopten onderzoekers medicatie in het water en maandenlang zagen ze deze op onverklaarbare wijze weer verdwijnen. Maar het mysterie is nu opgelost.

In Chicago bevindt zich het het Shedd Aquarium, waar bezoekers zich aan het prachtige waterleven kunnen vergapen. En regelmatig worden de aquaria verrijkt met nieuwe zeedieren en vissen. Voor die organismen in de aquaria worden losgelaten, worden ze echter eerst in quarantaine geplaatst. Dit om met zekerheid vast te stellen dat de organismen niet ziek zijn of parasieten bij zich dragen en te voorkomen dat ze eventueel andere bewoners van het aquarium op gevaarlijke ziekten of parasieten trakteren.

Chloroquine
Het is daarbij niet ongebruikelijk dat de aquaria waarin de nieuwe organismen in quarantaine gaan, verrijkt worden met chloroquine. Dit is een veelgebruikt anti-parasitair middel dat ook effectief is tegen een breed scala aan ziekten. Dierenartsen voegen het gewoon toe aan het water en creëren zo eigenlijk een geneeskrachtig badje. Daarbij is het belangrijk dat de concentratie chloroquine op peil blijft. En daarom wordt deze na elke toevoeging van chloroquine ook even nagemeten. En het was tijdens zo’n meting dat een nieuw mysterie geboren werd. “Men merkte dat de chloroquine op mysterieuze wijze verdween,” zo vertelt onderzoeker Erica Hartmann. “Ze voegden de correcte hoeveelheid toe, maten deze vervolgens in het water en zagen dan dat de concentratie lager lag dan verwacht – soms zelfs zo laag dat het middel niet meer werkte.”

Meerdere boosdoeners
Hoe is dat mogelijk? Bij het Shedd Aquarium kwamen ze er niet uit en dus schakelden ze Hartmann in, die verbonden is aan Northwestern University. En samen met collega’s heeft ze het mysterie nu opgelost. Na een grondige analyse blijkt er niet één, maar een groot aantal boosdoeners te zijn. En wel in de vorm van een microbiële familie, die verzot is op stikstof. “Koolstof, stikstof, zuurstof en fosfor zijn basale elementen die iedereen nodig heeft om te leven,” legt Hartmann uit. “In dit geval lijkt het erop dat de microben de medicatie gebruikten als een bron van stikstof. Want toen we nagingen hoe het medicijn werd afgebroken, ontdekten we dat het stukje van het molecuul dat stikstof herbergde, weg was.”

Watermonsters
Hartmann en collega’s bogen zich voor het onderzoek over watermonsters die in de aquaria verzameld waren. En wattenstaafjes die over de binnenzijde van het aquaria en de leidingen die van en naar de aquaria liepen, waren gehaald. In totaal troffen de onderzoekers in deze monsters en op de wattenstaafjes 754(!) verschillende bacteriën aan. Het leek aannemelijk dat sommigen daarvan de medicatie opsnoepten. Maar welke? De onderzoekers zetten de bacteriën op de kweek en boden ze chloroquine aan als de enige bron van koolstof. Maar toen dat weinig opleverde, besloten de onderzoekers nog eens naar het geneesmiddel – of wat daar nog van over was – te kijken dat in de quarantaine-aquaria was aangetroffen. “Als de chloroquine werd opgegeten, dan waren dit in feite de kliekjes,” stelt Hartmann. “En toen realiseerden we ons dat het om stikstof draaide.”

21 verdachten
Met die kennis op zak konden de onderzoekers het aantal verdachten terugbrengen van 754 naar 21 bacteriën die in de leidingen huisden. Sommige daarvan lijken gloednieuw en nog nooit bestudeerd te zijn. “We konden niet één schuldige aanwijzen, maar we konden wel de specifieke locatie aanwijzen,” aldus Hartmann. “Onze resultaten onthulden bovendien dat het uitspoelen van de quarantaineverblijven met nieuw water niet genoeg zou zijn om het probleem te verhelpen, omdat de verantwoordelijke microben zich vastklemden aan de binnenzijde van de leidingen.”

Om te voorkomen dat er ook in de toekomst nog chloroquine verdwijnt, moeten de leidingen mogelijk compleet vervangen worden. Of in ieder geval van binnenuit worden schoongemaakt. Een andere mogelijke oplossing is het regelmatig afwisselen van zoet- naar zout water, omdat de meeste microben vaak maar in één van deze twee gedijen. Hartmann is in haar nopjes met de resultaten. “We waren in staat om de dieren te helpen en hebben mogelijk ook nog enkele nieuwe organismen ontdekt!”