Antimicrobial resistance in human and broiler chicken Escherichia coli isolates

Jonas
Ghyselinck

 

Het einde van het antibioticatijdperk?
 
 
We keren zeshonderd jaar terug in de tijd: hygiëne is een begrip dat tot ontwikkeling moet komen, straten zijn open riolen en de pest beweegt als een zwarte schim door de straten, een Magere Hein op zoek naar het volgende slachtoffer. Ziektes, veroorzaakt door een onzichtbare vijand, zijn een ware plaag en behandelingen zijn weinig efficiënt, met in vele gevallen nefaste werkingen op de patiënt. Zij zijn gebaseerd op het toedienen van chemische substanties en het uitspreken van loze woorden die hopelijk leiden tot eliminatie van de onzichtbare vijand, maar die niet altijd positief zijn voor de getroffen gastheer.
 
Vandaag zijn behandelingen veel efficiënter geworden en bacteriële infecties vormen niet langer een onoverkomelijk probleem. Waar ligt de oorzaak van deze ommekeer in de medische evolutie? Inderdaad, met de introductie van antibiotica heeft de mens een grote stap voorwaarts gezet. Agentia, door micro-organismen (bacteriën en fungi) geproduceerd om concurrerende micro-organismen uit te schakelen, hebben de positieve eigenschap dat ze inwerken op bepaalde celcomponenten van de bacteriën die niet, of onder een andere vorm, aanwezig zijn in menselijke en dierlijke cellen. Toediening van antibiotica bij bacteriële infecties zal dus leiden tot eliminatie van de ongewenste gast zonder hierbij schade te berokkenen aan de gastheer. ‘Zonder’ moet echter met een korrel zout genomen worden want negatieve bijwerkingen zijn altijd mogelijk.
 
Het probleem van bacteriële infecties leek opgelost te zijn. Ervaring leert ons echter dat de euforie moet worden getemperd wanneer een grote ontdekking wordt gedaan. Immers, gevolgen op langere termijn zijn in een dichte mist gehuld en wachten geduldig om tevoorschijn te komen. Zo bleek ook antibioticagebruik zijn schaduwzijde te hebben: langdurig gebruik leidde snel tot resistentie tegen het wondermiddel.
Antimicrobiële resistentie tegen verschillende groepen van antibiotica werd reeds aangetoond in bacteriën: een verdedigingssysteem dat hen in staat stelt het antibioticum af te breken, uit hun cel te pompen, of te omzeilen, zodat toediening niet langer leidt tot eliminatie van de gast. De oorsprong van de resistentie is nog steeds ongekend. Een aanneembare hypothese is dat de bacteriën (of fungi) die het antibioticum produceren verantwoordelijk zijn, dit wegens hun resistentie tegen de eigen geproduceerde molecule. Bacteriën beschikken over een mechanisme dat hen in staat stelt bepaalde genen door te geven aan andere bacteriën, een proces dat laterale genentransfer wordt genoemd. Ook genen die coderen voor deze resistentiemechanismen kunnen dit proces ondergaan. De hypothese stelt dat deze producerende bacteriën resistentiegenen hebben doorgegeven aan andere bacteriën en zo de verspreiding ervan hebben veroorzaakt.
 
Door het wijdverspreide gebruik, en misbruik, van antibiotica wordt onbewust een selectiedruk gecreëerd waarin resistente bacteriën voordeel hebben, niet-resistente bacteriën zijn immers niet in staat te overleven in milieus waar deze worden blootgesteld aan antibiotica. Gebruik als groeibevorderaar in veevoeders en het voorschrijven ter genezing van virale infecties zijn twee voorbeelden van onverantwoord gebruik.
 
Het probleem wordt veroorzaakt door enerzijds selectie voor resistente organismen, te wijten aan overmatig antibioticagebruik, en anderzijds door het proces van laterale genentransfer. Twee processen die elkaar versterken en een versnelde distributie van de resistentie tot gevolg hebben. Volgend gedachte-experiment kan dit verduidelijken.
Een bacterie die resistentie heeft verworven (bijvoorbeeld door blootstelling aan tetracycline in veevoeder) wordt opgenomen door de landbouwer door inhalatie of door de consument via het eten van besmet vlees. Het komt terecht in het intestinale stelsel van de persoon in kwestie. Inwendig kan dit zijn resistentiegenen doorgeven aan andere bacteriën, bijvoorbeeld aan Escherichia coli, een bacterie die deel uitmaakt van het intestinale stelsel van de mens (commensaal). Tot hiertoe wordt geen direct schadelijk effect veroorzaakt, maar wanneer deze persoon geïnfecteerd wordt met een salmonellabacterie, dan kan de resistente commensaal op zijn beurt de problematische genen doorgeven. Het onoverkomelijke gevolg is dat behandeling met het antibioticum in geval van infectie tevergeefs is!
 
Hoe moet dit probleem worden opgelost? Stopzetten van antibioticagebruik in de strijd tegen bacteriële infecties zou de selectiedruk inderdaad doen dalen, en zou hoogstwaarschijnlijk opnieuw ontstaan geven aan gevoelige bacteriën: genen die niet langer noodzakelijk zijn voor het organisme gaan uiteindelijk verloren. Dit zou ons echter terugbrengen naar het preantibiotica tijdperk en zou het probleem van infectieziekten opnieuw creëren. Het zou bovendien nutteloos zijn want hergebruik na het herstellen van de gevoeligheid zou al snel weer aanleiding geven aan het ontstaan van resistente organismen. Tot op heden is de beste strategie echter een goed beleid inzake het voorschrijven en gebruik van antibiotica. Deze mogen enkel gebruikt worden wanneer het gerechtvaardigd is: ter behandeling van infectieziekten.
Nieuwe antibiotica die in staat zijn te ontsnappen aan de huidige resistentiemechanismen, of alternatieve technieken, zoals de vernietiging van schadelijke bacteriën door andere bacteriën (faag-therapie), moeten worden gezocht.
 
Het ligt in de aard van de mens om problemen opzij te schuiven en pas te reageren wanneer een proces onomkeerbaar is geworden: wanneer we de gevolgen effectief zien en ondervinden. Maar hebben we niet de verantwoordelijkheid ten opzichte van onze nakomelingen om het probleem, dat door deze generatie werd gecreëerd, op te lossen? Kunnen we het toestaan dat bacteriën vrij spel krijgen en de meest afzichtelijke en gevreesde ziektes aan ons overleveren? Hoe moet het voelen om een geliefde te verliezen aan een onzichtbare vijand die ooit eenvoudig te bestrijden was?

Download scriptie (1.43 MB)
Universiteit of Hogeschool
Universiteit Gent
Thesis jaar
2008