Vanwege het snel toenemende probleem van multiresistente ziekteverwekkers, is er een grote behoefte aan nieuwe antibiotica. Er is dus ook behoefte aan hun producenten: de actinomyceten. Deze bacteriën zijn verantwoordelijk voor ongeveer 70 procent van de huidige antibiotica.

Actinomyceten

Actinomyceten als wonderproducent
Bekende voorbeelden zijn onder meer:

• Erythromycine: voor behandeling van luchtweginfecties
• Vancomycine: lange tijd beschouwd als laatste redmiddel tegen MRSA
• Tetracycline: bestrijding van meerdere bacteriële infecties
• Streptomycine: effectief tegen tuberculose

Door toenemende resistentie tegen antibiotica stijgt het aantal ziekenhuisopnames met infecties zoals methicilline-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) en multiresistente tuberculose explosief. Een bijkomend probleem is dat de ontdekking van nieuwe antibiotica zich juist in een dalende trend bevindt.

De levenscyclus van actinomyceten
De productie van antibiotica hangt samen met de complexe levenscyclus van actinomyceten, die erg lijken op die van draadvormende (filamenteuze) schimmels.

In de grond vormen actinomyceten een dradennetwerk: het mycelium. Dit mycelium groeit door de afbraak van allerlei voedingsstoffen in de bodem. Zodra het voedsel in de bodem opraakt, wordt een zogenaamd luchtmycelium gevormd dat er wit en donzig uitziet. Het luchtmycelium vormt sporen die beter bestand zijn tegen verslechterde omstandigheden en door de wind verspreiden. Op de plek waar ze landen, ontkiemen de sporen op plekken waar voldoende voedsel is.

Kannibalisme
Actinomyceten eten tijdens hun ontwikkeling een deel van hun mycelium op, om aan de nodige bouwstoffen te komen. Omdat bij deze kannibalistische actie voedingsstoffen vrijkomen die ook aantrekkelijk zijn voor andere bacteriën, moeten ze zich beschermen. Dan produceren ze antibiotica, om ongewenste gasten buiten de deur te houden.

Nieuwe antibiotica

Nieuwe actinomyceten
Om nieuwe antibiotica te vinden, zoeken onderzoekers in grondmonsters naar nieuwe actinomyceten Uit een theelepeltje tuinaarde kunnen we al honderden antibioticum-producerende actinomyceten isoleren. Maar om de grootste kans te hebben om juist nieuwe antibiotica te vinden, moeten we zoeken op verafgelegen, onontgonnen plaatsen zoals woestijnen, hooggebergten of oceanen.

Slapende antibiotica
Daarnaast blijken veel actinomyceten zogenaamde ‘slapende antibiotica’ te hebben. In hun DNA staat de handleiding om deze antibiotica te maken, maar doen dit zelden. Vermoedelijk is dat omdat de bacteriën daarvoor bijzondere groeicondities nodig hebben, die door schakelmechanismes in de bacterie worden aangezet.

Onze onderzoeksgroep is op zoek naar dit soort schakelmechanismen. We hebben al een doorbraak bereikt met de ontdekking dat bepaalde suikers uit de celwand van de actinomyceten een belangrijk signaal vormen. Die suikers komt alleen vrij wanneer ze hun oude mycelium afbreken.

Begrippenlijst

Actinomyceten
Antibioticum
Antibioticumresistentie
Bacterie
Infectieziekte
Micro-organismen
MRSA: Methicilline Resistente Staphylococcus Aureus
Slapende antibiotica
Streptomyceten
Tuberculose

Actinomyceten
Schimmelachtige bacteriën die samen zo'n 70 procent van alle aan ons bekende antibiotica produceren.

Antibioticum
Antibiotica zijn geneesmiddelen die ons helpen infecties te genezen die door bacteriën zijn veroorzaakt. Antibiotica doden bacteriën of remmen hun groei. De antibiotica die wij gebruiken zijn vaak stoffen die micro-organismen in de natuur maken om zich te beschermen tegen bacteriën.

Antibioticumresistentie
Antibioticumresistentie betekent dat een bacterie niet meer gevoelig is voor de werking van één of meer antibiotica. De bacteriën hebben zichzelf er dan tegen beschermd. Wereldwijd ontstaat er multiresistente bacteriën, die resistent zijn tegen meerdere klassen van antibiotica. In het ergste geval is er dan geen geneesmiddel meer over om een patiënt mee te behandelen.

Bacterie
De bacteriën vormen een domein van micro-organismen. Ze kunnen individueel voorkomen of leven met andere bacteriën in kolonies. Je vindt bacteriën overal: op de huid, in de darmen, in de grond, in water en in de lucht. Zelfs op plaatsen waar door extreme omstandigheden haast geen leven mogelijk is, zijn ze te vinden, zoals in poolgebieden, woestijnen en op de bodem van de oceaan.

Bacteriën zijn zo klein dat je ze alleen onder een microscoop kunt zien. De gemiddelde grootte is ongeveer éénduizendste millimeter. Dat is net zo klein als een honderdste deel van de dikte van een vel krantenpapier.

Veel mensen vinden bacteriën maar eng. Dit komt misschien doordat ze onzichtbaar zijn en vaak negatief in het nieuws komen, omdat ze ons ziek maken of ons voedsel bederven. De werkelijkheid is dat het overgrote deel van de bacteriën ongevaarlijk en vaak ook betoverend mooi is. Veel bacteriën doen juist ook heel nuttig werk. Zo worden ze bijvoorbeeld gebruikt bij de bereiding van voedsel, zoals bij yoghurt en kaas en produceren ze vitamine K in onze darmen. Ook worden ze ingezet om bepaalde soorten afval af te breken en zijn ze een belangrijke bron voor nieuwe medicijnen.

Infectieziekte
Een infectieziekte wordt veroorzaakt door micro-organismen, zoals bacteriën, virussen en schimmels. Je kunt een infectieziekte oplopen door contact met besmette personen, via voedsel, besmette oppervlaktes of water, het inademen van besmette lucht of door bijvoorbeeld beten van insecten die drager zijn van de micro-organismen. In de moderne tijd zijn ook bloedtransfusies en ziekenhuisopnames een belangrijke oorzaak.

Bekende voorbeelden van virusinfecties zijn verkoudheid, griep, mazelen, pokken, koortslip en AIDS. Virussen kun je niet bestrijden met antibiotica omdat het geen levend materiaal is.

Bacteriële infectieziekten zijn bijvoorbeeld longontsteking, hersenvliesontsteking en seksueel overdraagbare aandoeningen zoals syfilis. Bacteriën kunnen wel met antibiotica worden bestreden.

Micro-organismen
Een micro-organisme is een organisme dat zo klein is dat je alleen onder een microscoop kunt zien. Hieronder vallen alle eencelligen zoals bacteriën, virussen, protozoa, eencellige algen en schimmels.

MRSA: Methicilline resistente Staphylococcus Aureaus
MRSA behoort tot de bacteriestam Staphylococcus aureus. Deze bacterie is resistent tegen het antibioticum methicilline. MRSA vinden we vooral op plekken waar veel antibiotica worden gebruikt, zoals in ziekenhuizen.
De meest voorkomende MRSA-verschijnselen zijn huid- en weke delen infecties (vooral abcessen). Ook kan de bacterie in de bloedbaan terechtkomen. In dat geval kan MRSA ernstige schade toebrengen.

Slapende antibiotica
Dit zijn antibiotica die bacteriën of schimmels wel kunnen produceren, maar dat alleen doen onder bijzondere omstandigheden. Schakelmechanismen in de micro-organismes reageren op de bijzondere omstandigheden, en zorgen voor het aan- en uitzetten van de productie. Zodra de antibiotica ‘wakker gemaakt’ zijn, zijn er nieuwe mogelijkheden voor de ontwikkeling van medicijnen.

Streptomyceten
Streptomyceten zijn bacteriën die behoren tot de familie van actinomyceten.

Tuberculose
TBC, zoals tuberculose ook wel wordt genoemd is een infectie van de longen met de tuberkel bacterie. In 1900 stierf 1 op de 500 mensen in Nederland aan de gevolgen van een tuberculosebesmetting. Pas nadat de Duitse bacterioloog Robert Koch in 1882 ontdekte dat een bacterie deze ziekte veroorzaakte, gingen laboratoria op zoek naar geschikte antibiotica. Een geschikt antibioticum was pas beschikbaar na de Tweede Wereldoorlog. Tot die tijd bestond de behandeling voornamelijk uit kuren in de zon en frisse lucht.
Met de toegenomen antibioticumresistentie herinnert ons aan de tijd van vóór de antibiotica, waarbij bacteriële infecties niet te behandelen waren. Zo zijn er al berichten van een tuberculose variant die resistent is tegen alle bekende antibiotica. Lees meer over tuberculose op www.stoptbc.nl.