De vijf beste plekken waar we zoeken naar nieuwe antibiotica

Kakkerlakhersenen, krokodillenbloed, koeienmagen, kikkerhuid en snot zijn niet zomaar een aantal onsmakelijke natuurverschijnselen. Allemaal kunnen ze ons in de toekomst mogelijk redden van de "Antibiotica Armageddon" – de ramp rondom antibioticaresistentie. Volgens experts kan de groeiende resistentie van bacteriën tegen traditionele antibiotica leiden tot het ontstaan van een superbacterie, die volgens hun voorspelling al rond 2025 miljoenen mensen in Europa het leven kan kosten.

Vanwege dit vooruitzicht zijn wetenschappers nu als een gek op zoek naar nieuwe bronnen voor antibiotica, en vinden ze die soms op de meest onverwachte plekken op deze aardbol. Omdat dat meestal niemand kan schelen, hebben we de beste plekken waar ze zoeken samengevat in een internetverteerbaar lijstje.

Beeld: Wikimedia Commons

Om te beginnen hebben wetenschappers ontzettend capabele antibiotica in kakkerlakhersenen gevonden. Hersenweefsel van de kakkerlak bleek 90 procent van de beruchte en vaak resistente MRSA bacterie te kunnen doden. Maar waarom zijn wetenschappers in godsnaam in hersenen van kakkerlakken gaan zoeken?

Insecten als kakkerlakken leven vaak in een extreem vieze omgeving; in alle gore hoekjes en gaatjes van het huis bijvoorbeeld, plekken waar we nog nooit met chlorexdoekjes in de buurt zijn gekomen. Toch lijken zij immuun te zijn voor alle ziekteverwekkende bacteriën die bij ons gelijk allerlei zware infecties zouden veroorzaken. Dit was een reden voor wetenschappers om kakkerlakkenhersenen eens wat beter te bekijken. Uit een uitgebreide studie bleek dat er in totaal negen antibacteriële stoffen in de hersenen aanwezig zijn, die negen verschillende bacteriesoorten bestrijden. Dat verklaart waarom kakkerlakken zo'n extreem goed immuunsysteem hebben. "Kakkerlakken lopen doorgaans veel bacteriën tegen het lijf. Het is daarom logisch dat ze een manier hebben ontwikkeld om zichzelf te beschermen tegen micro-organismen," zegt Simon Lee van de Universiteit van Nottingham en hoofdonderzoeker van de studie in een persbericht.

De antibacteriële stoffen zijn niet in andere delen van het kakkerlakkenlichaam gevonden. Waarschijnlijk komt dit omdat de hersenen van levensbelang zijn voor kakkerlakken en hij bijvoorbeeld zonder ledematen nog wel zouden kunnen leven.

Beeld: Pixabay

Krokodillen blijken in de natuur ook een extreem goed immuunrespons te hebben. Krokodillen hebben een ruig leven. In het moeras krioelt het van de exotische microben en ziekteverwekkers. Daarbij vinden ze het noodzakelijk om elkaar constant aan te vallen met hun lange bek vol tanden, en zit iedere krokodil dus onder de open wonden.

Gek genoeg hebben de krokodillen nooit ergens last van – geen opgezwollen geïnfecteerde puswonden zoals wij mensen zouden krijgen van zo'n vies moeras. En daar is een goede reden voor. Een paar jaar geleden vonden wetenschappers enzymen in krokodillenbloed die 23 verschillende bacteriesoorten konden bestrijden door het membraan van de bacteriën af te breken. Vorig jaar ontdekten wetenschappers nog een andere familie eiwitten – de CAMPs – die wijdverspreide bacteriepopulaties als E. coli en de S. Aureus bestrijdt. Door de combinatie van enzymen en de CAMPs kunnen krokodillen zich goed beschermen tegen bloedvergiftiging, voedselvergiftiging en huidinfecties. Een uitstekende bron dus voor het extraheren van antibiotica die ons ooit kan behoeden voor vieze puswonden.

Uit het Middeleeuws vertaald: Vijzel de ui en knoflook, voeg 25 milliliter wijn toe, vervolgens gal uit de koeienmaag en laat het mengsel negen dagen staan bij een temperatuur van 4 graden Celsius. Beeld: British Library Board

De voormaag van de koe biedt ons ook uitstekende middelen tegen de aanstormende resistentieramp. In de koeienvoormaag bevindt zich een rijke diversiteit aan behulpzame bacteriën die de koeien helpen bij de verwerking van al die moeilijk verteerbare grassen. Nu hebben wetenschappers gezien dat deze goede bacteriën uit de koeienvoormaag ook ingezet kunnen worden tegen de ziekteverwekkende bacteriën. De onderzoeksgroep van dr. Sharon Huws van de Universiteit van Aberystwyth in Wales heeft meer dan 80 (!) potentiële antibiotica geïdentificeerd, geproduceerd door bacteriën uit de voormaag van de koe.

De koeienmaag werd overigens in de middeleeuwen al gebruikt als antibioticum, in combinatie met knoflook, ui en wijn – een recept dat recent is gevonden in een eeuwenoud medicijnboek. Het recept is na de vondst gelijk door wetenschappers getest. Tot hun grote verbazing bleek het mengsel in staat om 90 procent van de beruchte MRSA bacterie uit te roeien. "We hadden niet verwacht dat de combinatie van de ingrediënten zo effectief zou zijn," zegt Dr Freya Harrison, die betrokken was bij de studie, in een persbericht.

Beeld: Chinaz

Dit kleine slijmerige diertje ziet er misschien wat hulpeloos uit, maar ook de kikker kan zich ontzettend goed verweren tegen bacteriën en infecties. Hoewel bacteriën makkelijk binnendringen in een slijmlaag en de hele kikkerhuid compleet uit slijm bestaat, heeft het beestje wonderbaarlijk weinig last van infecties. Tegenwoordig weten we hoe dat mogelijk is. In de kikkerhuid zijn ondertussen al meer dan honderd antibacteriële eiwitten geïdentificeerd, afkomstig van verschillende kikkersoorten.

De reden dat de ontdekking van al deze antibacteriële eiwitten nog niet tot een werkend antibioticum heeft geleid, is omdat de eiwitten in ons lichaam weer te snel worden afgebroken. Ze zijn niet lang genoeg in het lichaam aanwezig om effectief een infectie te bestrijden. In een recente studie zijn deze eiwitten uit de kikkerhuid echter structureel aangepast om de stabiliteit te verbeteren. In muizen is al gezien dat deze gemodificeerde versie van een Trypsine inhibitoreiwit effectief en zonder schadelijke bijwerkingen een infectie kan bestrijden.

Beeld: Wikipedia Commons

Bij mensen komen bacteriën wat makkelijker binnen via de slijmlagen, en veroorzaken infecties in de luchtwegen of het verteringssysteem. Er is echter één slijmerige plek in ons lichaam waar we beter beschermd lijken te zijn tegen ziekteverwekkers. In onze slijmerige neus dragen we namelijk allerlei bacteriën met ons mee, waaronder soms gevreesde ziekteverwekkers. Een op de drie mensen draagt de S. Aureus bacterie met zich mee in de neus, zonder dat het problemen veroorzaakt. Zijn gevaarlijkere verwant de MSRA bacterie wordt door twee op de honderd mensen meegedragen. Toch lijken we van die neusbacteriën niet ziek te worden.

Dit heeft te maken met de constante strijd tussen bacteriën die op microscopisch niveau plaatsvindt in onze neus. De omstandigheden in onze neusgaten zijn voor bacteriën niet ideaal – in de zoute omgeving zijn weinig voedingsstoffen beschikbaar. Bacteriën die hier willen groeien moeten vechten om een plekje. Met dit idee in hun achterhoofd, hebben wetenschappers ontdekt dat een ongevaarlijke bacterie – de S. lugdunensis – in onze neus in staat is om ziekteverwekkende bacteriën te bestrijden. Van de mensen die de S. lugdunensis in hun neus bij zich droegen, bleek dat vrijwel niemand van hen ook de MRSA bacterie of de S. Aureus bij zich droeg. Het zijn extreme vijanden van elkaar. "Als je bacteriën in toom wil houden, moet je hun leefomgeving begrijpen," inclusief de vijanden, zegt hoofdonderzoeker van de studie Andreas Peschel in Nature.

Ze zitten soms in een onverwacht of smerig hoekje, maar de natuurlijke vijanden van de ziekteverwekkende bacteriën zijn straks misschien onze enige redding van een de humanitaire ramp rondom antibioticaresistentie. We moeten dus vooral goed blijven zoeken.