achtergrondartikel
Alternatieven voor antibiotica

De multiresistente bacterie maakt steeds meer slachtoffers. Nu zijn het 700.000 sterfgevallen per jaar – in 2050 zullen hier wereldwijd tien miljoen mensen bij komen. Althans, dat doembeeld schetst een Brits rapport. Wordt over een paar jaar een blaasontsteking dodelijk? Zijn er nog alternatieven buiten de klassieke antibiotica? Ja, die zijn er. We moeten er alleen onderzoek naar gaan doen. Maar dat kost veel tijd. En geld. Toch is het nodig, zeggen onderzoekers: ‘Het is een soort wapenwedloop. Je kunt niet winnen, maar je moet wel meedoen om niet te verliezen.’

Twee maanden geleden rapporteerden onderzoekers Gijs Elshout en Marijke Kool van het Erasmus MC dat kinderen met koorts te snel antibiotica krijgen. Slecht nieuws, want wanneer antibiotica te vaak of onjuist worden gebruikt, kunnen bacteriën resistent worden. Infecties worden hierdoor steeds moeilijker behandelbaar, waardoor het aantal sterfgevallen per jaar toeneemt. Het RIVM, Rijkinstituut van Volksgezondheid en Milieu, probeert een beleid te voeren van verantwoord en terughoudend gebruik van antibiotica in de gezondheidszorg, maar dit soort onderzoeken laten zien dat er nog steeds valkuilen zijn.

Volgens Peter Nibbering, onderzoeker bij de afdeling infectieziekten van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC), is de gezondheidszorg in Nederland juist redelijk terughoudend in het gebruiken van antibiotica. In Nederland is nog relatief weinig resistentie in vergelijking met Zuid-Europa, het Midden-Oosten, Azië en de Verenigde-Staten. Dit beaamt onderzoeker aan het AMC, Academisch Medisch Centrum, S.A.J. Zaat. Nederlandse artsen laten vaak het sterkste middel nog even op de plank staan. Zaat: “Artsen in het buitenland worden soms gedwongen om meteen naar het laatste redmiddel te grijpen, omdat ze anders mogelijk verantwoordelijk zijn voor een minder goed uitpakkende behandeling.” Ondanks het verstandige beleid in Nederland stopt de multiresistente bacterie niet bij de landgrenzen. Daarnaast maken de intensieve veehouderijen nog veel te veel gebruik van antibiotica.

Afweermechanisme als antibiotica

Dat de verminderde werking van antibiotica een levensgroot probleem is, beaamt Nibbering. Maar er zijn genoeg alternatieven. Overal, in het ziekenhuis maar ook thuis, zitten bacteriën, schimmels en virussen. Om alles in balans te houden – dus om te voorkomen dat een specifieke groep exponentieel groeit, zoals gebeurt met bacteriën bij een infectie – beschikt elk wezen over verschillende mechanismen. Zo bestaan er dus ook allemaal stofjes en trucs om bacteriën te doden. Penicilline is een van deze stoffen uit schimmels. Maar ook virussen (bacteriofagen, ‘bacterie-eters’) kunnen bacteriën doden. Deze mechanismen, afkomstig uit het afweersysteem, bevinden zich in elk levend wezen. Door deze mechanismen na te bootsen, kunnen wij nieuwe antibacteriële alternatieven maken. Nibbering: “Er is geen organisme dat ze niet maakt. Zo’n organisme kan namelijk niet overleven.”

Zelf werkt Nibbering aan een groot onderzoek naar antimicrobiële peptiden. Peptiden zijn kleine moleculen in het lichaam, met verschillende functies. Zij maken deel uit van het menselijke afweersysteem. Het peptide LL-37, waar Nibbering zich mee bezig houdt, bestrijdt bacteriën én stimuleert de genezing van wonden. Doordat dit peptide uit het afweersysteem van de mens is gepakt, is de kans groter dat het door het lichaam geaccepteerd wordt als nieuw medicijn. In het lab is dit antibacteriële molecuul geoptimaliseerd. Het hoeft nu alleen nog de veiligheidstesten te doorstaan.

Dat Nibbering deze specifieke peptide is gaan onderzoeken, heeft onder andere te maken met zijn samenwerking met de Brandwonden Stichting. Mensen met brandwonden zijn erg afhankelijk van antibiotica, doordat zij meer kans hebben op een infectie. Bij brandwonden is namelijk het stuk huid weg dat normaal gesproken bacteriën op afstand houdt. Als deze bacteriën in de wond komen, vergroten ze de kans op een levensbedreigende infectie en vertragen ze de genezing. Hierdoor ontstaat uiteindelijk ook meer littekenweefsel. LL-37 is juist door zijn dubbele aanpak uiterst geschikt om brandwonden te verzorgen.

Ligt bij dit middel dan niet het gevaar op de loer van een nieuwe resistentie? Als de bacteriën resistent zouden worden tegen LL-37, zouden ze ook automatisch resistent worden tegen ons ingebouwde afweersysteem. Dit zou rampzalig zijn. Nibbering: “Dat was inderdaad een van onze zorgen, maar dit blijkt niet het geval te zijn met onze synthetische peptide.” Of een medicijn resistentie opwekt, wordt onderzocht in het lab. Een antibioticum kan ongeveer zeven cycli doorstaan voordat resistentie optreedt. Een cyclus bestaat uit het blootstellen van de bacterie aan de antibiotica. Bij elke ronde neem je de overlevende bacteriën – de bacteriën die resistente stammen kunnen ontwikkelen –  mee naar de volgende ronde, dit doe je dan nog een keer en nog een keer. “Voor de peptiden hebben we dit twintig keer gedaan, en toen zagen we nog steeds geen resistentie”, aldus Nibbering.

Een van de praktische uitkomsten zou een antibacteriële coating rondom implantaten kunnen zijn. Infecties zijn namelijk een groot probleem bij medische hulpmiddelen als protheses en implantaten, maar bijvoorbeeld ook al bij katheters. “Je lichaam wil in principe alles kwijt wat er niet in thuis hoort”, vertelt S.A.J. Zaat van het AMC. “Als je bijvoorbeeld een splinter hebt, zweert die er uit. Ook tegen medische hulpmiddelen treedt een afweerreactie op, maar die leidt er normaal gesproken juist toe dat het medisch hulpmiddel door het lichaam wordt geaccepteerd. Maar als de afweerreactie ophoudt terwijl er nog bacteriën rondom het lichaamsvreemde materiaal aanwezig zijn, kunnen die gaan groeien en een infectie veroorzaken.” Wanneer antibacteriële stoffen via een coating op de implantaten wordt aangebracht, kan dit een infectie voorkomen.

Daarnaast worden antibacteriële middelen voor dieren ontwikkeld. Een voorbeeld hiervan is het ALTANT (ALTernatieven voor ANTibiotica) programma, waarvan Immuno Valley de penvoerder is. Accountmanager bij Immuno Valley, Mijke Vogels, vertelt dat ze voornamelijk bezig zijn met  het ontwikkelen van antimicrobiële middelen gebaseerd op kleine eiwitten, antimicrobiële peptiden, die door dieren worden geproduceerd als afweer tegen bacteriële indringers. Daarnaast zijn ze bezig met het ontwikkelen van een vaccin tegen stafylokokken, een van de belangrijkste veroorzakers van uierontsteking bij melkkoeien. In eerste instantie zijn de antimicrobiële middelen bedoeld voor varkens, pluimvee en koeien, maar de technologie is mogelijk breder in te zetten; wellicht dus ook voor mensen.

Honing

Alternatieven voor antibiotica hoeven niet altijd te ontstaan uit de nieuwste technieken. Dit jaar is bijvoorbeeld een middeleeuws recept ontdekt voor het behandelen van ooginfecties. Dit recept bestaat uit knoflook met prei of ui, wijn en het maagzuur van een koe. Na aandringen van de ontdekkers van het oud-Engelse recept zijn microbiologen de werking gaan testen op muizen en op bacteriekweken in het lab. Negentig procent van de (resistente) ziekenhuisbacterieën werd gedood.

Maar wat misschien nog meer voor de hand ligt, is een ingrediënt dat bijna iedereen in zijn keukenkastje heeft staan: honing. Zaat: “Al sinds de Egyptenaren is het bekend als iets dat helpt wonden te genezen. Honing werd bijvoorbeeld ook gebruikt om mee te mummificeren gezien het bederf tegen ging.” De precieze werking van honing was echter lange tijd onbekend. In 2010 heeft Zaat samen met andere onderzoekers ontdekt dat een van de grootste antibacteriële aspecten van honing in het eiwit bee defensin-1 zit. Dit eiwit voegen bijen toe aan de honing om bederf te voorkomen. Ook voegen de bijen andere enzymen toe en wapperen zij met hun vleugels om de verzamelde nectar (20 procent suiker) te concentreren. Hierdoor stijgt het percentage suiker in de honing tot circa tachtig procent. Bacteriële groei is niet meer mogelijk wanneer het suikergehalte hoger is dan vijftig procent.

Honeybees Don Hankins flickr
Foto: Honingbijen, Don Hankins, flickr (CC BY 2.0)

Zit deze bee defensin-1 nu in elke soort honing? Zaat: “Dat lijkt er wel op, maar dat wil niet zeggen dat het altijd zo is. Dat is ook weer afhankelijk van het bijenras.” Hier komt meteen het nadeel van honing naar voren. Bij antibiotica of antimicrobiële peptiden weet je precies wat je in handen hebt. Maar met honing is het per bij verschillend. Daarbij is de honing van de ene maand niet de honing van de andere maand. In de gezondheidszorg moet je die kwaliteit wel kunnen garanderen. Zaat blijft desalniettemin positief: “Als we elke soort honing kunnen karakteriseren, is er in principe goed mee te werken.”

Net zoals bij peptiden hoeven we bij honing niet snel bang te zijn voor resistentie. Zaat vertelt dat dit komt doordat honing een combinatie bevat van verschillende antibacteriële werkingen. Als bacterie zou je dit dan allemaal moeten overleven. “Meestal is het zo bij resistentie ontwikkeling, dat de bacterie bloot wordt gesteld aan één specifieke stof. Dat kan makkelijk tot resistentie leiden. Als je twee verschillende stoffen hebt, is dit al moeilijker. En in feite heeft honing zoveel antibacteriële mechanismen, dat het lastig is om daar in zijn totaliteit resistent tegen te zijn”, aldus Zaat.

Wapenwedloop

We zijn nog niet zo ver dat deze alternatieven in de praktijk worden gebracht, hoewel honing wel al wordt gebruikt om wonden te verzorgen. Ook voor peptiden ziet Nibbering mogelijkheden: “Je kunt je voorstellen dat je een verband als het ware drenkt in zo’n gel met moleculen, voordat je de patiënt ermee behandelt. Dat is alleen nu nog even een fantasie.” De veiligheidstesten van zulke nieuwe medicijnen kosten namelijk erg veel tijd voordat het op de markt gebracht kan worden, en hier is niet altijd geld voor te vinden. Nibbering: “Het komt er in wezen om neer dat er veel gedacht wordt dat de farmaceutische industrie dat moet doen, maar de farmaceutische industrie is pas geïnteresseerd als het medicijn al getest is. Maar juist voor die testfase is weinig financiering te vinden.”

De toekomst hoeft echter geen doemscenario te worden met miljoenen doden. Uit bovenstaande voorbeelden is duidelijk dat er zeker een aantal mogelijkheden zijn voor nieuwe antibacteriële middelen. Echter, om deze nieuwe ontwikkelingen te stimuleren en een nieuw antibiotica op de markt te laten treden, moet hier wel in geïnvesteerd worden. Nibbering: “Je kunt de strijd met de (multiresistente) bacterie voorstellen als een soort wapenwedloop. Je kunt niet winnen, maar je moet wel meedoen om niet te verliezen.”

18 - 05 - 2015 |
Lotte Koppenrade