VIB-onderzoek bevestigt link tussen antibioticatolerantie en -resistentie

23 januari 2019

​Sommige bacteriën overleven antibiotica door te switchen naar ‘slaapstand’. Maar daar stopt het niet: na verloop van tijd brengen ze resistente bacteriën voort. Dat blijkt uit een studie van het VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie, die verscheen in The ISME Journal, een toonaangevend wetenschappelijk vakblad. Het onderzoek benadrukt het belang van de strijd tegen ‘slapende’ bacteriën en falende antibioticakuren, wat jaarlijks 50,000 levens eist in Europa en de VS.

Bacteriën kunnen zich op twee manieren beschermen tegen antibiotica. Een eerste manier is resistent worden: dan groeien ze ondanks de behandeling verder. Maar tolerant worden is ook een optie. In dat geval worden er een aantal persistorcellen of ‘slapende bacteriën’ ontstaan. Door die groep houden ziekten soms lang aan, want antibiotica roeien enkel actieve bacteriën uit.

Onderzoek aan het VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie toont aan dat het type en de duur van een antibioticakuur de verdedigingsstrategie van bacteriën bepaalt: resistentie volgt na een aanhoudende, lage dosis, terwijl een onderbroken, hoge dosis tolerantie tot gevolg heeft.

Bacteriële overlevingsstrategieën
De onderzoeksgroep van professor Jan Michiels toont aan dat ‘slapende’ bacteriën genetische mutanten voortbrengen die nóg beter bestand zijn tegen antibiotica.

Etthel Windels (VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie): “Vroegere studies brachten al aan het licht dat verhoogde tolerantie een soort opstap naar resistentie is: persistorcellen produceren nieuwe bacteriën die immuun zijn tegen medicatie. Tolerantie is dus de grote schuldige in het geval van chronische of terugkerende ziektes. Onze resultaten benadrukken hoe belangrijk het is om die beschermingsstrategie te bestrijden: de gevolgen van tolerantie reiken ongelooflijk ver.”

Een opmerkelijke link met kankercellen
Hoe groot de impact van tolerantie ook blijkt, artsen houden er zelden rekening mee als ze antibiotica voorschrijven. En dat kan ernstige gevolgen hebben: in hun patiënten kunnen er dodelijke, resistente bacteriën ontstaan.

Prof. Jan Michiels (VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie):  "Onze studie suggereert een sterk verband tussen tolerantie en resistentie. Er zijn daarbij ook duidelijke overeenkomsten tussen deze twee mechanismen bij bacteriën en het ontstaan van geneesmiddelenresistentie bij kanker. Nieuwe inzichten in de twee domeinen kunnen elkaar aanvullen".

Cellen ‘wakker houden’: de ultieme oplossing?
Dorien Wilmaerts, onderzoeker in het lab van Jan Michiels, liet in een eerdere studie al haar licht schijnen over het onderwerp.

Dorien Wilmaert (VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie): “Centraal in ons onderzoek stonden bacteriële persistorcellen, die een soort ‘winterslaap’ houden om antibioticakuren te overleven. We bestudeerden het achterliggende mechanisme. Het uiteindelijk doel was om op basis van onze resultaten de slaapstand tegen te gaan.”

Publicaties
Bacterial persistence promotes the evolution of antibiotic resistance by increasing survival and mutation rates, Windels, Michiels et al., The ISME Journal, 2019

The persistence-inducing toxin HokB forms dynamic pores that cause ATP leakage, Wilmaerts et al., mBio, 2018

Vragen
Een doorbraak in onderzoek betekent niet hetzelfde als een doorbraak in de geneeskunde. De verwezenlijkingen van VIB-onderzoekers kunnen de basis vormen voor nieuwe therapieën, maar het ontwikkelingstraject neemt nog jaren in beslag. Dit kan veel vragen oproepen. Daarom vragen we u om in uw reportage of artikel te verwijzen naar het e-mailadres dat VIB hiervoor ter beschikking stelt. Iedereen kan er met vragen omtrent dit en ander medisch gericht onderzoek terecht: patienteninfo*Replace*With*At*Sign*vib.be.


 
Etthel Windels, Jan Michiels, Joran Michiels en Dorien Wilmaerts

Jan Michiels
©VIB-Ine Dehandschutter​