Onderzoek kan leiden tot betere antibiotica

UCLouvain: drie lagen bacteriële envelop werken samen

Onderzoekers van de UCLouvain hebben ontdekt dat de drie verschillende lagen waaruit de bacteriële envelop bestaat, samenwerken om bescherming te bieden tegen antibiotica. Dit is een belangrijke paradigmaverschuiving in het begrip van antibioticaresistentie.

De ontdekking, gepubliceerd in Nature Microbiology, stelt het lang geaccepteerde model ter discussie volgens welk het peptidoglycaan - een soort 'stijve muur' rond de bacterie - op zichzelf voldoende is om weerstand te bieden tegen agressie vanuit de omgeving, en in het bijzonder tegen antibiotica.

Onderzoek van de UCLouvain heeft aangetoond dat het verdedigingsmechanisme van bacteriën niet uit één enkele laag bestaat, maar in feite berust op de samenwerking van de drie lagen waaruit hun envelop is opgebouw. De Belgische studie zal nieuw licht werpen op de verdediging van bacteriën en de ontwikkeling van nieuwe antibiotica mogelijk maken.

Een drievoudige verdediging

Jean-François Collet, onderzoeker aan het Institut de Duve van de UCLouvain en aan het WEL Research Institute, en zijn team bestuderen al meer dan 20 jaar de resistentie van bacteriën tegen antibiotica.

"Tot voor kort werd peptidoglycaan beschouwd als de essentiële laag die voorkomt dat bacteriën imploderen", legt hij uit. Praktisch gezien implodeert een bacterie wanneer deze wordt aangevallen (bijvoorbeeld door een antibioticum). Om deze aanvallen te weerstaan, bouwt een bacterie versterkingen bestaande uit verschillende verdedigingslinies. Eén daarvan, peptidoglycaan genaamd, vormt een stijve structuur, een soort extracellulair skelet.

Het nieuwe onderzoek toont aan dat dit extracellulaire skelet in feite deel uitmaakt van een breder mechanisme waarbij de drie verdedigingslagen betrokken zijn.

"Het is het volledige systeem dat bacteriën tegen veel antibiotica beschermt", legt de onderzoeker uit.

Op weg naar nieuwe antibiotica

Dit mechanisme is van toepassing op de helft van alle momenteel bekende bacteriën, waaronder E. coli en salmonella.

Deze doorbraak betekent "een belangrijke paradigmaverschuiving" die de weg zou kunnen vrijmaken voor de ontwikkeling van nieuwe antibiotica die gericht zijn op de bacteriële envelop als geheel.

"Hoe beter we onze vijanden en hun verdedigingsmiddelen kennen, hoe beter we ze kunnen aanvallen of hun systemen kunnen dwarsbomen", benadrukt Jean-François Collet in een persbericht van de UCLouvain.

Een grote bedreiging

De ontdekking komt op een moment dat antibioticaresistentie een steeds groter gezondheidsprobleem wordt. De WHO beschouwt antibioticaresistentie als een grote bedreiging voor de wereldgezondheid.

"Aangezien bacteriën steeds resistenter worden, is het niet onrealistisch om te denken dat we in de komende 15-20 jaar opnieuw belanden in een tijdperk dat vergelijkbaar is met dat van voor de ontdekking van penicilline aan het begin van de vorige eeuw", waarschuwt Collet.