Niet de insecten zelf, maar de bacteriën op insecten bieden hoop in een tijd waarin antibioticaresistentie een groeiend probleem is.

Tegenwoordig is antibioticaresistentie een algemeen bekend probleem. Sommige bacteriën zijn niet te bestrijden met een bepaald antibioticum. Een aantal bacteriesoorten is zelfs niet meer vatbaar voor meerdere antibiotica. Daar bovenop komt nog dat er weinig nieuwe antibiotica geproduceerd worden de afgelopen decennia. Een echte ‘antibioticacrisis’ dus! Wetenschappers zijn daarom al jaren opzoek naar nieuwe bronnen waar antibiotica vandaan gehaald kunnen worden. Maar waar moeten we dan zoeken? Het is duidelijk dat zulke “antibioticabronnen” niet voor het oprapen liggen. Dit betekent dat we creatief moeten zijn en out of the box moeten denken. Recent leverde dit een bijzondere ontdekking op. Na lang onderzoek hebben wetenschappers van de Universiteit van Wisconsin-Madison in de Verenigde Staten een veelbelovende, maar zeer onverwachte nieuwe bron van antibiotica ontdekt, namelijk insecten.

Een Streptomyces-soort. Afbeelding: CDC / Dr. David Berd (PHIL #2983), 1972 (via Wikimedia Commons).

Bacteriën
Het gaat hier niet om insecten die antibiotica produceren. Nee, het zijn de bacteriën die op de insecten leven waarin deze wetenschappers geïnteresseerd zijn. Het is namelijk zo dat de meeste antibiotica eigenlijk natuurlijke producten zijn van – hoe gek het ook klinkt – bacteriën. Bacteriën komen overal voor in de natuur, waaronder ook in de grond. Een voorbeeld van zo’n bacteriesoort die in de grond voorkomt, is Streptomyces. Streptomyces-soorten staan bekend om het produceren van stoffen die verschillende micro-organismen bestrijden, zoals bacteriën en schimmels. Deze stoffen noemen we antimicrobiële producten. Een goed voorbeeld van zo’n antimicrobiële stof is een antibioticum dat specifieke bacteriën beschadigt of doodt. Een ander voorbeeld zijn antimycotica, die hetzelfde effect hebben, maar dan op schimmels. Deze stoffen worden gebruikt door de Streptomyces als bescherming tegen vijandige bacteriën, schimmels of andere bedreigingen in de grond. Omdat Streptomyces zoveel verschillende antimicrobiële producten maken, worden ze vaak gebruikt in de zoektocht naar nieuwe antibiotica. Veel van de antibiotica die nu gebruikt worden door ziekenhuizen en artsen, zijn van origine afkomstig uit Streptomyces-bacteriën. Het is dan ook goed voor te stellen dat het herhaaldelijk onderzoeken van dezelfde bacteriën kan leiden tot het herontdekken van dezelfde antibiotica. Wat ook meteen het uitblijven van de productie van nieuwe antibiotica verklaart. Tijd voor een nieuwe aanpak dus!


Antimicrobiële producten op insecten
In de Verenigde Staten hebben wetenschappers aan de Universiteit van Wisconsin-Madison onderzoek gedaan naar antimicrobiële producten van Streptomyces op insecten. Naast de Streptomyces die in de grond leven, zijn er onder andere ook Streptomyces die op insecten leven. Net zoals er bijvoorbeeld bij mensen bacteriën leven op de huid en in de darmen. En ook deze Streptomyces-soorten kunnen antimicrobiële producten maken. De Streptomyces-soorten die in de grond en op insecten voorkomen zijn dusdanig verschillend dat zij ook andere antimicrobiële stoffen produceren. De Streptomyces-soorten op insecten hebben zich zelfs specifiek aangepast aan bepaalde insecten, zoals sprinkhanen, kevers, mieren, vlinders, bijen en nog veel meer. Dus daarin schuilt nog meer variatie tussen de bacteriën en hun producten! Bij elkaar opgeteld geven de verscheidenheid in insecten, in Streptomyces-bacteriën en in de antimicrobiële producten, een enorme diversiteit in antimicrobiële producten! Producten die tot nu onontdekt zijn gebleven. Dat klinkt natuurlijk veelbelovend als je opzoek bent naar nieuwe antibiotica!

Op insecten zoals bijen leven bacteriën die zich helemaal aan hen hebben aangepast. Afbeelding: PollyDot / Pixabay.

Infecties bestrijden met nieuwe producten
Tijdens het onderzoek zijn maar liefst 10.000 soorten Streptomyces van 2500 verschillende insectensoorten onderzocht, ten opzichte van nog 7000 soorten Streptomyces uit de grond en van planten. Al deze Streptomyces werden getest op hoe goed zij 24 ziekteverwekkers (onder andere bacteriën en schimmels) konden tegenwerken met hun antimicrobiële producten. Hieruit bleek dat de Streptomyces afkomstig van insecten beter waren in het tegenwerken van de ziekteverwekkers dan de soorten afkomstig uit de grond en van planten. Vervolgens zijn de antimicrobiële producten van de Streptomyces getest in muizen met een bacteriële- of schimmelinfectie. De muizen werden geïnfecteerd met één van twee bacteriën (E. coli of P. aeruginosa) of een schimmel (C. albicans). Twee uur nadat de muizen geïnfecteerd waren, werden mogelijk effectieve antimicrobiële producten toegediend. Daarna werd er gekeken hoe de infectie zich verder verspreidde of juist afnam. Ook in dit experiment werd duidelijk dat de infectie goed bestreden kon worden met deze nieuwe antimicrobiële producten. Daarnaast werden er geen bijwerkingen in de muizen gevonden bij 42 van de 46 antimicrobiële producten. De belangrijke volgende stap zal nu zijn om de producten aan te passen waar nodig, zodat ze in mensen getest kunnen worden. Maar het gaat nog wel even duren voordat het zover is.

Dit onderzoek laat zien dat nieuwe antibiotica met een beetje geluk uit de meest onverwachte hoeken en gaten tevoorschijn kunnen komen. Zolang je maar goed genoeg zoekt en creatief nadenkt. Maar er komt wel een vraag naar boven borrelen. Hadden we hier niet eerder naar kunnen kijken? Want het blijkt nu dat deze nieuwe antibiotica beter werken dan onze huidige antibiotica. Zijn de huidige antibiotica nog wel goed genoeg? Ze zijn tenslotte niet zo effectief als de toekomstige antibiotica, als we dit onderzoek moeten geloven. Maar maakt dit onze antibiotica slechter of minder bruikbaar dan de toekomstige antibiotica? Natuurlijk niet! De antibiotica die wij nu gebruiken doen (voor het grootste gedeelte) nog altijd hun werk. Waar zouden we zijn geweest zonder de oude vertrouwde penicilline? Niet alle bacteriën zijn resistent geworden tegen alle antibiotica die we nu gebruiken. Dit geldt alleen voor enkele gevallen: de uitzonderingen. Uiteindelijk zal de dokter nog steeds de huidige antibiotica voorschrijven als je het nodig hebt. Maar om ervoor te zorgen dat de uitbreiding van resistente bacteriën niet nog harder groeit dan nu, is het wel zaak om alle antibiotica – dus ook de nieuwe – zorgvuldig te gebruiken. Alleen als het echt nodig is en dus niet bij iedere snottebel of zere keel. Laten we antibiotica bewaren voor de echte bacteriële noodgevallen!

Over de auteur
Mae van Gemert studeert de master Infection & Immunity aan de Universiteit Utrecht, met een minor Science Communication and Education. Zij schreef dit artikel voor het vak Communicating Science with the Public.