Het antibioticum heet phazolicin en wordt geproduceerd door een bodembacterie.

Te midden van een tropisch bos in Mexico zijn onderzoekers op een veelbelovend antibioticum gestuit. Het is goed nieuws, want de ontdekking van nieuwe antibiotica is hard nodig. Antibiotica-resistentie is een groot probleem aan het worden en zal – als er niets gebeurt – in de toekomst talloze slachtoffers gaan eisen. De bevindingen zijn gepubliceerd in het vakblad Nature Communications.

Phazolicin
Het nieuwe antibioticum – bekend als phazolicin – wordt geproduceerd door een bodembacterie en is een nog niet eerder ontdekte bacteriesoort in het geslacht Rhizobium. Het geslacht Rhizobium omvat wortelknobbelbacteriën uit de familie van de Rhizobiaceae. Ze leven in symbiose met vlinderbloemige plantensoorten en leggen voor deze planten de stikstof uit de lucht vast, waardoor deze ook op stikstofarme grond kunnen groeien. De betreffende phazolicin-producerende bodembacterie werd gevonden in de grond en in de wortels van gewone bonen (Phaseolus vulgaris). Hieraan dankt het nieuwe antibioticum dan ook zijn naam.


De onderzoekers voorspelden het bestaan van phazolicin dankzij een computeranalyse en toonden het vervolgens in het laboratorium aan. Verder onderzoek onthulde de precieze atoomstructuur van het antibioticum en liet bovendien zien dat het gebonden is aan en gericht is op het ribosoom: een eiwitproductie-fabriek in bacteriecellen. Door verschillende mutaties in de ribosomen door te voeren, kan de gevoeligheid en vatbaarheid voor het antibioticum aangepast en beheerd worden.

Wortels
Net als andere Rhizobia vormt de nieuwe bodembacterie knobbeltjes op de wortels van de bonenplant en voorziet deze zo van stikstof. Hierdoor groeien ze robuuster dan andere planten. Maar er is ook een opvallend verschil. De bodembacterie beschermt namelijk de plant tegen schadelijke bacteriën die gevoelig zijn voor phazolicin. Op deze manier voorkomt het dat bedreigende microben in de wortels terechtkomen.

De bacterie die het antibioticum phazolicin produceert, vormt knobbeltjes op de wortels van de bonenplant. Dit resulteert in een robuustere plant (rechts). Afbeelding: Dmitrii Y. Travin

Probiotica
Dit interessante fenomeen zorgt ervoor dat de bacterie mogelijk ook voor andere doeleinden dan antibiotica gebruikt kan worden. Want de onderzoekers stellen dat hun ontdekking eveneens kan leiden tot een zogenoemde ‘planten probioticum’. “We hopen aan te tonen dat de bacterie kan worden gebruikt als een ‘planten probioticum’ omdat phazolicin voorkomt dat andere, mogelijk schadelijke bacteriën in het wortelstelsel terechtkomen,” legt onderzoeker Konstantin Severinov uit. En dus kan de bacterie bijvoorbeeld gebruikt worden om bepaalde landbouwgewassen – denk bijvoorbeeld aan bonen, erwten, kikkererwten, linzen, pinda’s, sojabonen en andere peulvruchten – gezond te houden en robuuster te laten groeien.

Antibiotica-resistentie
Maar bovenal is het natuurlijk goed nieuws om de huidige antibiotica-resistentie het hoofd te bieden. Bacteriestammen worden in toenemende mate namelijk resistent tegen antibiotica waardoor we afstevenen op een situatie waarin veelgebruikte antibiotica nutteloos worden en sommige infecties niet of nauwelijks meer te behandelen zijn. “Antibiotica-resistentie is een enorm probleem, zowel in de geneeskunde als in de landbouw,” zegt Severinov. “De voortdurende zoektochten naar nieuwe antibiotica zijn erg belangrijk omdat ze aanknopingspunten bieden voor toekomstige antibacteriële middelen.”


Ondertussen proberen wetenschappers ook op andere manieren de antibiotica-resistentie te stoppen. Nog niet zo lang geleden presenteerde een onderzoeksteam bijvoorbeeld een veelbelovende resistentie-remmer die de resistentie-mechanismen van bacteriën helpt te bestrijden. Sommige gram-negatieve bacteriestammen hebben een extra buitenmembraan dat kan voorkomen dat antibiotica de cel binnendringen. Door dit buitenmembraan te verstoren kunnen bacteriën mogelijk weer gevoelig worden voor antibiotica.