Microbiologie in hapklare porties
De nevenschade van antibiotica.
Antibiotica zijn krachtige medicijnen die worden gebruikt om bacteriële infecties te bestrijden. Behandelingen met antibiotica kunnen echter ook een negatieve invloed hebben op ons darmmicrobioom, wat langdurige gevolgen kan hebben voor onze gezondheid. Een studie die vorige maand in het tijdschrift Nature werd gepubliceerd, onderzocht het effect van veelgebruikte antibiotica op het menselijke darmmicrobioom en biedt een strategie om de negatieve neveneffecten van antibiotica hierop te verzachten.
In onze darmen leven triljoenen micro-organismen die helpen ons voedsel te verteren, belangrijke vitaminen en mineralen te produceren en schadelijke bacteriën en virussen te bestrijden. Antibiotica, hoewel belangrijk voor de behandeling van potentieel levensbedreigende bacteriële infecties, kunnen de microbiële gemeenschappen in onze darmen verstoren. Deze verstoring van het evenwicht kan leiden tot terugkerende darminfecties veroorzaakt door Clostridium difficile, met ernstige diarree tot gevolg. Veranderingen in de darmmicrobiota als gevolg van antibiotica kunnen ook leiden tot langdurige metabolische of immunologische aandoeningen zoals obesitas, allergieën of astma. Maar welke antibiotica beïnvloeden welke bacteriesoorten en hoe? En hoe kunnen deze negatieve bijwerkingen worden tegengegaan?
De prijs die we betalen
Om de “nevenschade” van een antibioticabehandeling beter te begrijpen, heeft een internationaal onderzoeksteam onder leiding van wetenschappers van EMBL Heidelberg en de Universiteit van Tübingen in Duitsland de effecten van een breed scala van antibiotica op bacteriesoorten afkomstig uit de menselijke darm systematisch gekarakteriseerd. De onderzoekers volgden de groei van 27 verschillende bacteriesoorten na behandeling met 144 verschillende antibiotica. Ze bepaalden ook de minimale inhibitorische concentratie (MIC) – de laagste concentratie van een antibioticum die nodig is om bacteriegroei te remmen – voor meer dan 800 van deze antibioticum-bacterie combinaties.
De wetenschappers ontdekten dat de meeste darmbacteriën een iets hogere MIC hadden dan pathogene bacteriën, wat goed nieuws is: Bij antibioticaconcentraties die in de kliniek worden gebruikt, werden de meeste geteste darmbacteriën niet aangetast. Dit gold echter niet voor een klasse van antibiotica die veel wordt gebruikt: de tetracyclines. Tetracyclines beïnvloedden de groei van darmbacteriën bij concentraties die veel lager waren dan nodig zijn om pathogene bacteriën te remmen. Bovendien ontdekten de onderzoekers dat tetracyclines en macroliden – een andere veelgebruikte klasse van antibiotica – niet alleen de groei van bacteriën remden, maar zelfs meer dan de helft van de geteste darmbacteriesoorten doodde.
“We hadden niet verwacht dit effect te zien bij tetracyclines en macroliden, omdat deze soorten antibiotica alleen bacteriostatische effecten zouden moeten hebben – wat betekent dat ze bacteriële groei stoppen, maar geen bacteriën doden,” zei Camille Goemans, één van de auteurs van de studie. Deze bacteriedodende effecten van tetracyclines en macroliden zouden specifieke soorten van onze darmmicrobiota kunnen doden, waardoor de samenstelling ervan mogelijk voor een lange tijd zou veranderen.
De prijs die we niet betalen
Hoe kunnen we de nevenschade van antibiotica aan onze darmmicrobiota beperken? Kan een tweede geneesmiddel de bacteriën beschermen? De onderzoekers onderzochten meer dan 1100 geneesmiddelen om een geschikt middel te vinden dat twee veelvoorkomende darmbacteriesoorten zou beschermen tegen het antibioticum erytromycine – een macrolide – of doxycycline – een tetracycline. Ze identificeerden vier veelbelovende kandidaten: het antistollingsmiddel dicumarol, het geneesmiddel tegen jicht, benzbromarone, en twee ontstekingsremmende geneesmiddelen, tolfenaminezuur en diflunisal.
Een belangrijke vondst is dat deze geneesmiddelen de werkzaamheid van de antibiotica tegen pathogene bacteriën niet verstoorden. Deze middelen waren niet alleen effectief in het beschermen van geïsoleerde darmbacteriesoorten tegen de twee antibiotica; ze beschermden ook specifieke bacteriesoorten in kunstmatige microbiële gemeenschappen. Daarbovenop beschermden ze ook bacteriën in natuurlijke gemeenschappen afkomstig van menselijke ontlastingsstalen en in levende muizen. Deze veelbelovende resultaten openen mogelijkheden om de nevenschade van antibiotica te beperken.
Voordat we antibiotica gaan combineren met andere geneesmiddelen om de nevenschade van antibiotica te beperken, is verder onderzoek nodig. De stoffen zelf zijn geneesmiddelen die hun eigen potentiële bijwerkingen hebben. De optimale dosis van een middel moet dus zorgvuldig worden bepaald om de bijwerkingen tot een minimum te beperken, en tegelijk de werkzaamheid hoog te houden. Bovendien zal geen enkel middel in staat zijn ons volledige darmmicrobioom te beschermen. Er moeten optimale en gepersonaliseerde combinaties van stoffen worden vastgesteld. We beginnen nu pas de complexe interacties tussen antibiotica en onze darmmicrobiota te begrijpen, hetgeen ons (hopelijk) in staat zal stellen om nieuwe manieren te vinden om de prijs die we betalen voor antibioticabehandelingen te verlagen.
Link to the original post: Maier, L., Goemans, C.V., Wirbel, J. et al. Unravelling the collateral damage of antibiotics on gut bacteria. Nature (2021).
Featured image: Image by Pete Linforth from Pixabay
Vertaald door: Charlotte van de Velde
micro-bites.org 