Veel van de levensreddende medicijnen waar we tegenwoordig van afhankelijk zijn, kwamen voort uit een onverwachte, vaak niet-glamoureuze oorsprong. Het verhaal begint in 1928, toen Alexander Fleming penicilline tegenkwam:een antibacteriële schimmel die groeide op een petrischaaltje dat aan de lucht werd opengelaten.

Vancomycine, een cruciale behandeling voor resistente infecties, werd in 1952 ontdekt toen een missionaris in Borneo een grondmonster doorstuurde naar een scheikundige van Eli Lilly (Levine). Cefalosporines, een belangrijke familie van antibiotica, werden voor het eerst geïsoleerd in 1948 uit een riool op Sardinië (Tirrell).

Je zou je onderzoekers in onberispelijke laboratoria kunnen voorstellen, maar de realiteit is dat veel baanbrekende ontdekkingen uit minder conventionele omgevingen komen.

De urgentie om nieuwe antibiotica te ontdekken is toegenomen nu gezondheidsautoriteiten waarschuwen voor een escalerende antibioticaresistentie. De CDC meldt dat jaarlijks 2 miljoen Amerikanen resistente infecties oplopen, wat 23.000 levens eist.

Als gevolg hiervan wenden wetenschappers zich tot onwaarschijnlijke habitats – van oceaansedimenten tot insectenhersenen – om op zoek te gaan naar nieuwe antimicrobiële stoffen. Hieronder belichten we tien van de meest onverwachte bronnen die tot nu toe zijn geïdentificeerd.

10:Kakkerlakkenhersenen

Hoewel kakkerlakken vaak als ongedierte worden beschouwd, bevatten ze krachtige antibacteriële stoffen. Uit een onderzoek van de Universiteit van Nottingham uit 2010 bleek dat extracten van verpletterde hersenen van kakkerlakken en sprinkhanen meerdere ziekteverwekkers zouden kunnen uitroeien, waaronder een E. coli-stam die meningitis en meticillineresistente Staphylococcus aureus (MRSA) veroorzaakt (Svalavitz).

De werkzaamheid van het extract tegen MRSA is bijzonder bemoedigend, gezien de resistentie van de superbacterie tegen de meeste bestaande medicijnen. Co-auteur Naveed Khan legde uit dat het team voor insecten heeft gekozen omdat ze gedijen in omgevingen vol bacteriën, zoals rioolafvoeren (Svalavitz).

9:Meervalslijm

Bodemvoedende meervallen komen regelmatig verschillende micro-organismen tegen in de modderige rivierbeddingen waar ze in leven, maar toch blijven ze grotendeels ongedeerd. Onderzoekers verzamelden epidermaal slijm van meervallen in Parangipettai, India, en testten het tegen tien bacteriële en tien schimmelsoorten. Het slijm bleek zeer effectief tegen menselijke ziekteverwekkers zoals E. coli en Klebsiella pneumoniae, een bacterie die de longen aantast (Anbuchezhian et al.).

8:Alligatorbloed

Alligators beschikken over een formidabel immuunsysteem dat snel herstel van verwondingen mogelijk maakt. Een onderzoek uit 2008 door de universiteiten van McNeese State en Louisiana State toonde aan dat eiwitten afkomstig van witte bloedcellen van alligators een breed spectrum aan bacteriën konden doden, waaronder medicijnresistente MRSA (Marsh &Bernstein). Onderzoekers concentreren zich nu op een specifiek eiwit dat zich hecht aan microbiële oppervlakken en de wanden ervan doorboort, wat een klittenbandachtig mechanisme nabootst (Giovinco).

7:Oceaansediment

De bioterreuraanvallen met miltvuur uit 2001 onderstreepten de behoefte aan nieuwe middelen tegen deze dodelijke ziekteverwekker. Wetenschappers van het Scripps Center for Marine Biotechnology hebben anthracimycine geïdentificeerd – een krachtige miltvuur- en MRSA-doder – geproduceerd door een micro-organisme dat zich in de oceaansedimenten van Santa Barbara (Aguilera) bevindt. De unieke chemische structuur van anthracimycine kan de kans op resistentie verkleinen (Redfern).

6:Kikkerhuid

Amfibieën hebben antimicrobiële peptiden op hun huid ontwikkeld om te overleven in vervuilde habitats. In een onderzoek van de Universiteit van de Verenigde Arabische Emiraten uit 2010 werden 6.000 kikkersoorten onderzocht en werden meer dan 100 veelbelovende antibacteriële stoffen ontdekt. Hoewel sommige giftig zijn voor menselijke cellen, verfijnen onderzoekers hun structuren om de werkzaamheid te behouden en tegelijkertijd de schade te minimaliseren (BBC News).

5:Panda's

Met uitsterven bedreigde reuzenpanda's produceren in hun bloed een krachtig antibioticum genaamd cathelicidine-AM. Deze verbinding kan bacteriën in minder dan een uur doden en presteert beter dan veel conventionele medicijnen (Roberts). Synthetische productie in het laboratorium elimineert de noodzaak om te putten uit pandapopulaties (Roberts).

4:Mieren

Leafcutter-mieren cultiveren schimmeltuinen ondergronds, waarvoor een sterke antibacteriële afweer nodig is. Britse onderzoekers ontdekten dat deze mieren bacteriën op hun lichaam met zich meedragen die meerdere antibiotica synthetiseren, vergelijkbaar met therapie met meerdere medicijnen bij mensen (John Innes Centre; Science Daily). Eén van deze verbindingen lijkt op een modern antischimmelmiddel en biedt potentieel voor nieuwe therapieën (Science Daily).

3:Oude LCD-televisieschermen

Wat als afgedankte elektronica infecties zou kunnen bestrijden? Wetenschappers van de Universiteit van York hebben polyvinylalcohol (PVA) – een belangrijk onderdeel van LCD-schermen – omgezet in een antibacterieel middel door hitte, uitdroging en integratie van zilveren nanodeeltjes. De resulterende verbinding doodt effectief E. coli en enkele Staphylococcus aureus-stammen, wat toepassingen in schoonmaakproducten voor ziekenhuizen suggereert (Science Daily).

2:Marihuana

Naast de medicinale toepassingen bevat cannabis cannabinoïden met antibacteriële eigenschappen. Uit een onderzoek uit 2008 zijn vijf verschillende cannabinoïden gebleken die MRSA remmen en die via andere mechanismen werken dan traditionele antibiotica (Appendino et al.; Wilbert). Twee niet-psychoactieve cannabinoïden bieden mogelijk therapeutische mogelijkheden zonder psychoactieve bijwerkingen (Wilbert).

1:Killergrotbacteriën

De Lechuguilla-grot in New Mexico herbergt bacteriën die zwavel, ijzer en mangaan consumeren. Onderzoekers nemen monsters van deze organismen om nieuwe antibiotica te ontdekken; Eén roofdierbacterie lijkt veelbelovend in het uitbreiden van de werkzaamheid van het laatste redmiddel Cubicin tegen MRSA (Tirrell).

Veel meer informatie

Notitie van de auteur

Antibioticaresistentie dreigt tientallen jaren van vooruitgang ongedaan te maken. Nu ziekten als gonorroe resistent worden tegen bijna elk antibioticum, is het van cruciaal belang om robuuste financiering te behouden voor onderzoek gericht op het ontdekken van nieuwe antimicrobiële stoffen. Sterke investeringen in de wetenschap zijn de beste verdediging tegen een toekomst waarin de huidige behandelingen falen.

Gerelateerde artikelen

Bronnen

• Aguilera, Mario. "Op zee ontdekte verbinding toont potentie tegen miltvuur." Scripps Instituut voor Oceanografie. 17 juli 2013. (20 januari 2014) https://scripps.ucsd.edu/news/anthracimycin-compound-shows-promise-anthrax
• Anbuchezhian, Ramasamy, C. Gobinath en S. Ravichandran. "Antimicrobiële peptide uit het epidermale slijm van sommige estuariene kattenvissen." Wereldtijdschrift voor Toegepaste Wetenschappen. 2011. (19 januari 2014.) https://www.idosi.org/wasj/wasj12(3)/3.pdf
• Appendino, G. et al. "Antibacteriële cannabinoïden van Cannabis sativa:een onderzoek naar structuur-activiteit." Tijdschrift voor natuurlijke producten. Augustus 2008. (19 januari 2014) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18681481
• BBC-nieuws. "Kikkerhuid kan antibioticaresistentie helpen verslaan." BBC-nieuws. 26 augustus 2010. (19 januari 2014) https://www.bbc.co.uk/news/health-11101278
• Dotinga, Randy. "Gator-bloed kan een nieuwe bron van antibiotica zijn." Washington Post. 7 april 2008. (19 januari 2014) https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2008/04/07/AR2008040701042.html
• Ehrenberg, Rachel. "Kakkerlakhersenen, ik kom naar een apotheek bij jou in de buurt." Wetenschappelijk nieuws. 10 september 2010. (19 januari 2014) https://www.sciencenews.org/article/cockroach-brains-coming-pharmacy-near-you
• Giovinco, Dr. Joette. "Is alligatorbloed een levensredder voor mensen?" Fox 13. 20 mei 2013. (19 januari 2014) https://www.myfoxtampabay.com/story/21789164/2013/03/25/is-alligator-blood-a-human-life-saver
• John Innes Center Nieuws. "Mieren en antibiotica." Jic.ac.uk. 31 augustus 2013. (20 januari 2014) https://news.jic.ac.uk/2013/08/ants-and-antibiotics/
• Levine, Donald P. "Vancomycine:een geschiedenis." Klinische infectieziekte. 1 januari 2006. (20 januari 2014) https://cid.oxfordjournals.org/content/42/Supplement_1/S5.full.pdf
• Marsh, Charmayne en Bernstein, Michael. "Alligatorbloed kan de beet op antibioticaresistente infecties zetten." Eurekalert.org. 6 april 2008. (19 januari 2014) https://www.eurekalert.org/pub_releases/2008-04/acs-abm031108.php
• Nationaal Instituut voor Allergie en Infectieziekten. "Miltvuur." Niaid.nih.gov. 30 september 2013. (20 januari 2014) https://www.niaid.nih.gov/topics/anthrax/Pages/default.aspx
• Dienst Nationale Parken. "Lechuguilla-grot." Nps.gov. 13 januari 2014. (20 januari 2014) https://www.nps.gov/cave/naturescience/lechuguilla_cave.htm
• Redfern, Simon. "Nieuw antibioticum dat MRSA aanvalt, gevonden in oceaanmicroben." BBC-nieuws. 31 juli 2013. (19 januari 2014) https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-23523507
• Rennie, John. "Smerige plaatsen voor antibiotica." PLOS.org. 7 september 2010. (19 januari 2014) https://blogs.plos.org/retort/2010/09/07/filthy-places-for-antibiotics/
• Roberts, Christine. "Panda's kunnen een bron zijn van nieuwe antibiotica:rapporteer." Dagelijks nieuws uit New York. 31 december 2012. (19 januari 2014) https://www.nydailynews.com/life-style/health/pandas-source-new-antibiotics-report-article-1.1230657#ixzz2quKn5djT
• Schultz, Nora. "Een nieuwe MRSA-verdediging." MIT-technologierecensie. 12 september 2008. (20 januari 2014) https://www.technologyreview.com/news/410815/a-new-mrsa-defense/
• Wetenschap dagelijks. "Mieren gebruiken meerdere antibiotica als onkruidverdelgers." Wetenschap dagelijks. 26 augustus 2010. (20 januari 2014) https://www.sciencedaily.com/releases/2010/08/100826122629.htm
• Wetenschap dagelijks. "LCD-televisieafval kan bacteriële infecties helpen voorkomen." Wetenschap dagelijks. 20 juni 2010. (19 januari 2014) https://www.sciencedaily.com/releases/2010/06/100618141651.htm
• Szalavitz, Maia. "Nieuwe vreemde bron van antimicrobiële medicijnen:kakkerlakkenhersenen?" Tijd.com. 17 september 2010. (19 januari 2014) https://healthland.time.com/2010/09/17/new-weird-source-of-antimbiotic-drugs-cockroach-brains/
• Tirrell, Meg. "Grotonderzoeker jaagt op antibiotica op 1600 meter diepte." Bloomberg-nieuws. 27 februari 2013. (20 januari 2014) https://www.bloomberg.com/news/2013-02-27/cave-explorer-hunts-antibiotics-1-600-feet-down-health.html
• Wilbert, Caroline. "Chemische stoffen in marihuana kunnen MRSA bestrijden." WebMD. 4 september 2008. (20 januari 2014) https://www.webmd.com/news/20080904/marijuana-chemicals-may-fight-mrsa