Aardantibioticum op geïsoleerde bladeren van wilde gebiedsinstallaties

Onderzoekers ontdekken nieuw antibioticum op bladoppervlak van een veldonkruid

Zwitserse onderzoekers hebben een nieuwe, antibioticum-effectieve chemische stof ontdekt op het bladoppervlak van een wijdverbreid veldonkruid. Hun resultaten tonen aan dat deze microkosmos veel onbekende natuurlijke producten verbergt die nieuwe medicijnen mogelijk zouden maken.

Het gevaar van multiresistente ziektekiemen wordt groter

De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) heeft onlangs gewaarschuwd voor een dreigende toename van het aantal multiresistente bacteriën. De toename van antibioticaresistentie is een steeds groter gevaar voor de mensheid.Als dergelijke medicijnen niet langer effectief zijn, kunnen zelfs kleine ontstekingen een groot risico vormen. Als het probleem niet snel onder controle wordt gebracht, zouden er tegen 2050 ongeveer tien miljoen doden door multiresistente bacteriën kunnen zijn, volgens een oudere studie. Een ontdekking door onderzoekers uit Zwitserland zou nu mogelijkheden kunnen bieden om bestaande antibioticaresistenties te overwinnen.

Antibioticaresistentie wordt een steeds grotere bedreiging voor de gezondheidszorg. Een nieuwe ontdekking zou nu mogelijkheden kunnen bieden om dergelijke weerstand te overwinnen. En met de hulp van een ontdekt nieuw antibioticum op een veldonkruid. (Afbeelding: jarun011 / fotolia.com)

Bacteriën produceren zelf bacteriën

Veel van de antibiotica die tegenwoordig worden gebruikt, zijn ontwikkeld op basis van natuurlijke producten die bacteriën produceren om andere bacteriën af te weren. Gewild en gevonden deze stoffen vooral in de bodem.

Verschillende wetenschappers gaan ervan uit dat actieve stoffen tegen resistente bacteriën ook in de toekomst van de aarde kunnen komen.

Julia Vorholt en Jörn Piel van het Institute of Microbiology van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie (ETH) in Zürich hebben zich nu echter tot een heel ander ecosysteem gewend: het bladoppervlak van planten.

In een project gesteund door de Zwitserse National Science Foundation (SNSF) als onderdeel van het National Research Program "Antimicrobial Resistance" (NRP 72) bestuderen ze bacteriestammen van het bladoppervlak van de zandraket (Arabidopsis thaliana).

Deze microkosmos, genaamd phyllosphere, is erg arm aan voedingsstoffen. "Dit leidt tot grote concurrentiedruk", zegt Vorholt in een verklaring van de SNSF.

"Daarom produceren bacteriën een grote verscheidenheid aan stoffen die hen helpen hun habitat te beschermen."

Want ondanks de schaarse voedselvoorziening bevolkt door een verscheidenheid aan organismen, is de phyllosphere. Vorholt en Piel onderzochten meer dan tweehonderd bacteriestammen, die allemaal te vinden zijn in de gemeenschappelijke wilde Europese plant Acker-Schmalwand.

Bestaande weerstand overwinnen

Hoewel hun genomen voor de stammen werden gedecodeerd, zijn ze tot nu toe nauwelijks specifiek geanalyseerd.

De wetenschappers vonden in totaal 725 antibioticum-interacties tussen verschillende stammen, wat betekent dat bepaalde bacteriën zich niet langer vermenigvuldigen.

"De grote vraag was natuurlijk of we alleen stoffen vonden die al bekend zijn uit andere habitats of dat we verbindingen met volledig nieuwe eigenschappen tegenkwamen", zegt Piel.

Dit zou uitermate belangrijk zijn voor antibioticumonderzoek: het is op zoek naar nieuwe antibiotica met werkingsmechanismen, die aanzienlijk verschillen van die van de huidige geneesmiddelen en zo de bestaande antibioticumresistentie overwinnen.

Absoluut nieuwe chemische structuur

Om te bepalen of nieuwe antibiotica beschikbaar zijn, moesten de Zwitserse onderzoekers de exacte chemische samenstelling in detail bestuderen.

Ze deden dit voor genclusters en stoffen van een enkele bacteriestam die zich als een bijzonder actieve producent heeft bewezen.

Ze ontdekten verschillende antibiotische chemicaliën. Een van hen, genoemd door de onderzoekers Macrobrevin, heeft een absoluut nieuwe chemische structuur.

De resultaten van de studie werden gepubliceerd in het tijdschrift "Nature Microbiology".

Uitbreiding van de zoektocht naar antibiotica in de natuur

"We zullen nu verduidelijken of Macrobrevin en andere nieuw ontdekte stoffen ook werken tegen bacteriën die ziekten veroorzaken bij mensen", zegt Piel.

Maar zelfs hoger dan deze mogelijkheid, schat hij het succes van het hebben aangetoond dat er nog steeds veel natuurlijke stoffen ontdekt worden voor antibiotica in de eerder onder-onderzochte fyllosphere:

"Dit ongelooflijk gevarieerde ecosysteem kan zeker veel nieuwe benaderingen van de geneeskunde bieden. Onze resultaten bevestigen dat het de moeite waard is om de zoektocht naar antibiotica in de natuur uit te breiden. "(Ad)