Met een antibioticum krijg je de darmbacterie Escherichia coli niet zomaar klein: een aantal bacterien overleven de kuur in een soort winterslaap, om zich daarna weer voort te planten. Hoe frequenter de bacterien antibiotica krijgen, hoe meer overlevers zich ontwikkelen. Bovendien zijn ze bestand tegen meerdere antibiotica. Dat blijkt uit een studie van het Centrum voor Microbiele en Plantengenetica aan de KU Leuven.

Antibiotica zijn onmisbaar in de strijd tegen bacteriele infecties en redden talloze levens. Door het overvloedig en vaak verkeerd gebruik ervan duiken echter steeds vaker resistente bacterien op. Maar zelfs als er geen sprake is van resistente bacterien, flakkert de ziekte soms weer op na een schijnbaar succesvolle antibioticumbehandeling.

Om dit proces in detail op te volgen, bootsten wetenschappers van het Leuvense Centrum voor Microbiele en Plantengenetica een antibioticumkuur na: in het labo werd de darmbacterie Escherichia coli dagelijks behandeld met antibiotica. Hoewel de meeste bacterien werden gedood, wisten sommige bacterien zich snel aan te passen met minieme wijzigingen in hun erfelijk materiaal. Zo ontwikkelden er zich snel vele persistorcellen: cellen die zich in een slapende toestand bevinden en zo kunnen ontsnappen aan de werking van het antibioticum. Deze overlevers zijn niet resistent - ze kunnen niet verder groeien tijdens een antibioticabehandeling - maar wel tolerant: ze overleven de antibiotica en kunnen zich na de behandeling weer voortplanten.

"Het lukt ze om het `gevaar' gewoon uit te zitten" zegt professor Michiels. "Eigenlijk zijn deze tolerante cellen al op de eerste dag van de behandeling aanwezig, zij het in kleine aantallen. Ze zorgen ervoor dat de populatie niet uitgeroeid wordt en weer aangroeit na de antibioticumkuur. Zo krijg je uiteindelijk een hele populatie die tolerant is. Bovendien zijn deze bacterien ook `multidrug-tolerant': ze zijn tolerant aan meerdere antibiotica."

De onderzoeksgroep van professor Michiels toonde aan dat het aantal tolerante cellen in een populatie stijgt naarmate de bacterien meer aan antibiotica worden blootgesteld: dagelijkse behandelingen hebben een groter effect dan wekelijkse behandelingen. Gelukkig neemt het aantal van dergelijke multidrug-tolerante cellen ook weer af zodra de antibioticakuur wordt stopgezet.

"Bij een antibioticumbehandeling wordt gescreend op resistentie, maar niet op tolerantie. De oprukkende antibioticumcrisis in de wereld wordt daardoor mogelijk onderschat. Zeker als je weet dat de tolerantie bacterien verder kunnen muteren tot resistente bacterien. Ontrafelen hoe en waarom bacterien antibiotica beter overleven, is van belang om toekomstige therapieen te verbeteren en zo levens te redden", vervolgt Michiels. Het Leuvense team onderzoekt nu verder of andere ziektekiemen eenzelfde toename in tolerantie vertonen en of hetzelfde proces van genetische aanpassing optreedt tijdens de behandeling van infecties in de mens.