Persbericht Wageningen Universiteit, nr 111, 17 november 2004
SLIMME SCHIMMEL ZAL ANTIBIOTICA STEEDS WEER OMZEILEN
Het probleem dat schimmels en bacteriën niet meer gevoelig zijn voor antibiotica, zoals gewasbeschermingsmiddelen, is van blijvende aard. Het kweken of genetisch modificeren tot ziekteresistente gewassen zorgt slechts voor een tijdelijk oponthoud in de groei van de ziekteverwekkers. Tot die conclusie komt onderzoeker Siemen Schoustra in zijn onderzoek waarop hij vandaag, 17 november aan Wageningen Universiteit promoveert.
Micro-organismen, zoals veel schimmels en bacteriën, kunnen slechts door een enkele mutatie in hun DNA resistentie ontwikkelen tegen een antibioticum. De winst die deze mutatie de schimmel of bacterie oplevert wordt in eerste instantie echter duur betaald. Zonder antibioticum in zijn omgeving groeit het organisme minder goed in vergelijking met zijn niet-resistente soortgenoten.
Uit het onderzoek van Siemen Schoustra aan het Laboratorium voor Erfelijkheidsleer van Wageningen Universiteit komt naar voren dat er in de populatie micro-organismen, na het verkrijgen van resistentie, een tweede genetische verandering optreedt. Deze verandering compenseert de vertraging in de groei wanneer er geen antibioticum (bestrijdingsmiddel) aanwezig is. Het resultaat is een soort superschimmel die met of zonder antibioticum in de buurt goed gedijt. Het onderzoek werd verricht met de schimmel Aspergillus nidulans en het fungicide fludioxonil, bekend van bestrijdingen op wijnranken.
De mutaties in de schimmel treden op tijdens de deling van de cellen. Dat gebeurt slechts bij één op de miljoen celdelingen. Wanneer de heersende omstandigheden reeds optimaal zijn voor de schimmel heeft zo'n mutatie doorgaans een nadelig effect op de groei. Indien de omstandigheden echter minder ideaal zijn, zoals bij de aanwezigheid van een antibioticum, kunnen er mutaties optreden in de schimmelpopulatiedie gunstig zijn onder de gegeven omstandigheden. Juist deze gemuteerde schimmels zullen zich beter voortplanten en meer nakomelingen krijgen met dezelfde erfelijke eigenschap. Dergelijke evolutionaire processen voltrekken zich in snel tempo vanwege de snelle voortplantingstijd van micro-organismen van slechts enkele uren en vanwege de grote aantallen individuen waarin micro-organismen doorgaans voorkomen.
Microbiële infecties op landbouwgewassen worden meestal veroorzaakt door schimmels. Vanaf de jaren '50 zijn in de bestrijding van de schimmels fungiciden ingezet. De eerste resistente schimmels ontstonden in de decennia daarna. In de jaren '90 had de helft van de beruchte aardappelziekte veroorzakende Phytophthora infestans resistentie ontwikkeld tegen een net nieuw ontwikkeld bestrijdingsmiddel.
Op basis van het onderzoek van Schoustra is te verwachten dat ook via genetische modificatie resistent gemaakte gewassen (gmo's) op den duur geen soulaas bieden. De resistentie bij de plant wordt bereikt doordat de plant nu een antibioticum tegen de schimmel uitscheidt. De schimmel zal een resistentie ontwikkelen tegen het antibioticum waardoor de plant niet meer resistent is tegen de ziekte. De beoogde meerwaarde van genetisch veranderde gewassen zal op langere termijn blijken tegen te vallen. In India zijn de eerste gmo-resistente schimmels inmiddels gevonden.
Wageningen Universiteit