Antibioticaresistentie is een belangrijk mondiaal gezondheidsprobleem, omdat het de effectiviteit van antibioticabehandelingen vermindert, waardoor infecties lastiger te genezen zijn en mogelijk leiden tot ernstiger ziekten en langere ziekenhuisopnames. Een zorgwekkend aspect van antibioticaresistentie is de mogelijkheid dat antibioticaresistente bacteriën agressiever of virulenter worden. Hoewel niet alle antibioticaresistente bacteriën een verhoogde virulentie vertonen, suggereert enig onderzoek dat antibioticaresistentie de bacteriële kenmerken kan veranderen die bijdragen aan de virulentie. Hier is een onderzoek naar hoe antibioticaresistente bacteriën agressiever kunnen worden:

1. Bijkomende geschiktheidseffecten:

Antibioticaresistentie kan soms in verband worden gebracht met bijkomende fitnesseffecten, waarbij bacteriën aanvullende eigenschappen verwerven die een concurrentievoordeel opleveren in specifieke omgevingen. Deze fitnessvoordelen kunnen het gevolg zijn van veranderingen in de bacteriële fysiologie of het metabolisme. Als deze bijkomende effecten het vermogen van de bacterie om ziekten te veroorzaken vergroten of hun overleving in de gastheer bevorderen, kan dit leiden tot een verhoogde virulentie.

2. Mutaties en genoverdracht:

Antibioticaresistentiegenen worden vaak gedragen op mobiele genetische elementen zoals plasmiden of transposons, die horizontaal tussen verschillende bacteriesoorten kunnen worden overgedragen. Deze horizontale genoverdracht kan leiden tot de accumulatie van meerdere antibioticaresistentiegenen in afzonderlijke bacteriën, waardoor ze resistent worden tegen meerdere antibiotica. In sommige gevallen kan de verwerving van antibioticaresistentiegenen ook in verband worden gebracht met de verwerving van virulentiefactoren via dezelfde mobiele genetische elementen.

3. Verstoring van regelgevingsmechanismen:

De ontwikkeling van antibioticaresistentie kan de normale regulerende mechanismen verstoren die het bacteriële gedrag controleren. Mutaties in regulerende genen of promotergebieden kunnen bijvoorbeeld leiden tot de overexpressie van virulentiefactoren, waardoor het vermogen van de bacterie om gastheerweefsels binnen te dringen en te beschadigen wordt vergroot. Verstoring van quorum sensing, een cel-tot-cel communicatiesysteem dat de genexpressie in bacteriën reguleert, kan ook de virulentie beïnvloeden en bijdragen aan de opkomst van agressievere antibioticaresistente stammen.

4. Veranderde immuunrespons:

Antibioticaresistentie kan de immuunrespons van de gastheer beïnvloeden, wat mogelijk ten goede komt aan de bacteriën. Sommige antibiotica richten zich op essentiële bacteriële processen die ook immuunreacties veroorzaken. Als antibioticaresistentie deze doelwitten verandert, kan dit het vermogen van de gastheer om de bacteriën te herkennen en te elimineren aantasten. Door deze verstoring van de normale immuunrespons kunnen antibioticaresistente bacteriën langer blijven bestaan ​​en ernstigere infecties veroorzaken.

5. Aanpassing aan de hostomgeving:

Antibioticaresistente bacteriën kunnen zich aanpassen en evolueren binnen de gastheeromgeving. Sommige antibiotica kunnen selectieve druk creëren die specifieke kenmerken bevoordeelt, zoals versterkte kolonisatie- of invasiemogelijkheden. Na verloop van tijd kunnen deze geselecteerde eigenschappen bijdragen aan een verhoogde bacteriële virulentie.

6. Biofilmvorming:

Antibioticaresistente bacteriën kunnen biofilms vormen, waar ze zich aggregeren en aan oppervlakken hechten, waardoor beschermende gemeenschappen ontstaan. Biofilms kunnen bacteriën beschermen tegen antibiotica en het immuunsysteem ondersteunen, waardoor het moeilijker wordt om ze uit te roeien. Het vermogen om biofilms te vormen houdt soms verband met een verhoogde virulentie, omdat bacteriën hierdoor kunnen blijven bestaan ​​en chronische infecties kunnen veroorzaken.

Het is belangrijk op te merken dat niet alle antibioticaresistente bacteriën een verhoogde virulentie vertonen. Niettemin is het begrijpen van de potentiële mechanismen waardoor antibioticaresistente bacteriën agressiever kunnen worden van cruciaal belang voor het ontwikkelen van strategieën om antibioticaresistentie te bestrijden en de impact ervan op de menselijke gezondheid te verzachten. Verder onderzoek is nodig om de complexe relatie tussen antibioticaresistentie en bacteriële virulentie volledig te ontrafelen.