De bevinding zou kunnen leiden tot betere manieren om drugscocktails voor te schrijven om infecties te elimineren
Tolerant zijn voor ten minste één type antibioticum helpt dodelijk methicillineresistent Staphylococcus aureusof MRSA, bacteriën (geel in deze scanning-elektronenmicrofoto) ontwikkelen gemakkelijker resistentie tegen een ander antibioticum.
Besmettelijke bacteriën die dood zijn, maar nog niet helemaal dood, kunnen gevaarlijker zijn dan eerder werd gedacht. Zelfs als een antibioticum ervoor zorgt dat de bacteriën inactief worden, kunnen de microben volgens nieuw onderzoek gemakkelijker resistentie tegen een ander medicijn ontwikkelen.
Dodelijk Staphylococcus aureus bacteriën die een bepaald antibioticum kunnen verdragen ontwikkelde zich bijna driemaal sneller tegen een tweede antibioticum dan volledig gevoelige bacteriën deden, rapporteren onderzoekers in de 10 januari Wetenschap. De bevindingen zouden kunnen suggereren waarom drugscocktails om infecties snel uit te schakelen soms falen en uiteindelijk kunnen leiden tot veranderingen in de manier waarop antibiotica worden voorgeschreven in bepaalde situaties.
‘Tolerantie is niet zo bekend of bekend [as resistance], maar [this] uit werk blijkt dat het buitengewoon belangrijk is ‘, zegt Allison Lopatkin, een computerbioloog aan het Barnard College in New York City, die niet bij het onderzoek betrokken was. “Het gebeurt heel erg en we moeten er meer aandacht aan besteden.”
Antibiotica-tolerante bacteriën stoppen met groeien in de aanwezigheid van antibiotica en komen in een soort van slapende toestand die de microben helpt de aanval van de medicijnen langer dan normaal te weerstaan. ‘Ze leggen hun hoofd neer’, zegt Nathalie Balaban, een biofysicus aan de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem. Tolerante microben zijn niet in staat antibiotica te overwinnen of tegen te gaan zoals resistente organismen dat doen. De microben gaan uiteindelijk dood als de blootstelling aan het antibioticum doorgaat met een dodelijke dosis en als de resistentie niet opduikt.
Dergelijke tolerante bacteriën kunnen de oorzaak zijn van aanhoudende of terugkerende infecties en vooral van invloed zijn op mensen met een verzwakt immuunsysteem of mensen met medische implantaten, zoals gewrichtsvervangingen. Artsen kunnen proberen cocktails met medicijnen te geven om het tij van dit soort infectie te keren, met name voor moeilijk te doden tuberculose (SN: 16-08-19).
In eerdere laboratoriumexperimenten ontdekten Balaban en collega’s dat tolerante bacteriën eerder antibioticaresistentie ontwikkelden. Dit gebeurt ook bij patiënten, vindt de nieuwe studie.
Artsen gebruikten het krachtige antibioticum vancomycine om twee patiënten die tussen mei 2017 en mei 2018 werden opgenomen in het Shaare Zedek-ziekenhuis in Jeruzalem te behandelen met methicillineresistente S. aureusof MRSA, infecties in hun bloedbaan. Binnen enkele dagen werden de bacteriën van de patiënt tolerant voor het medicijn.
Een patiënt, een 63-jarige vrouw met een recent geïmplanteerde hartdefibrillator, werd overgeschakeld op het antibioticum daptomycine. Het blijkt dat haar bacteriën ook tolerant waren voor dat medicijn. Dus rifampicine werd aan de mix toegevoegd. Dat antibioticum wordt vaak in reserve gehouden, omdat het, hoewel krachtig, bijwerkingen heeft en microben er vaak snel resistentie tegen ontwikkelen, zegt Andrew Berti, een apotheker aan de Wayne State University in Detroit, die schreef een commentaar op de studie in hetzelfde nummer van Wetenschap.
De bacterie van de patiënt werd snel resistent tegen rifampicine. Bij laboratoriumexperimenten duurde het slechts zeven behandelingscycli met rifampicine voor de daptomycine- en vancomycinetolerante bacteriën van de vrouw om rifampicineresistentie te ontwikkelen. Ter vergelijking: het kostte 20 cycli voordat niet-tolerante bacteriën resistentie ontwikkelden. Evenzo ontwikkelde de infectie van de andere patiënt tolerantie vóór resistentie.
Onderzoekers kregen vergelijkbare resultaten in laboratoriumexperimenten E coli bacteriën behandeld met verschillende medicijncombinaties. Dat wijst er waarschijnlijk op dat tolerantie kan leiden tot resistentie bij een grote verscheidenheid aan bacteriën, zegt Jan Michiels, microbioloog bij VIB-KU Leuven Centrum voor Microbiologie in België. ‘Het is een vrij algemeen effect, zowel wat betreft bacteriesoorten als antibioticaklassen’, zegt hij.
Balaban denkt dat het nuttig kan zijn om patiënten onmiddellijk te starten met cocktails met meerdere geneesmiddelen om zowel tolerantie als weerstand te voorkomen. Zij en collega’s werken samen met artsen in ziekenhuizen om richtlijnen te ontwikkelen voor het geven van antibiotica die rekening houden met zowel tolerantie als het immuunsysteem van een patiënt.
Maar ernstige bijwerkingen, medicijnkosten en andere factoren maken het onwaarschijnlijk dat antibiotische cocktails de eerste stap van artsen worden, zegt Berti. Klinische laboratoria hebben momenteel ook geen goede manieren om tolerante bacteriën te identificeren, of weten hoe ze te bestrijden wanneer ze zich voordoen, zegt zijn commentaar co-auteur Elizabeth Hirsch, een apotheker met infectieziekten aan de Universiteit van Minnesota in Minneapolis.
Bacteriën kunnen op veel manieren tolerantie ontwikkelen (SN: 28-5-19), en wetenschappers weten ze nog niet allemaal. ‘Dit onderstreept het belang van tolerantieonderzoek’, zegt Etthel Windels, microbioloog in Michiels ‘lab. Hoe meer onderzoekers weten over de genen en mechanismen die betrokken zijn bij tolerantie, hoe beter ze tests kunnen ontwerpen voor tolerante bacteriën en manieren om de organismen te wekken en te doden.
