Genen tegen antibiotica in fossiele uitwerpselen uit 14e eeuw

Franse onderzoekers hebben in virussen in gefossiliseerde menselijke uitwerpselen genen gevonden voor resistentie tegen antibiotica, eeuwen voor die door de mens gebruikt werden. De virussen waren bacteriofagen, virussen die bacteriën aanvallen.
PETER MENZEL/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Coprolieten te koop op een fossielenbeurs.

De Franse geleerden onderzochten coprolieten, gefossiliseerde menselijke uitwerpselen, die gevonden waren in Namen. Daar werden bij een stadsvernieuwingsproject latrines uit de 14e eeuw gevonden onder een plein.

De geleerden onderzochten al het genetisch materiaal in de coprolieten en vonden bacteriofagen, virussen die bacteriën infecteren in plaats van organismen als dieren, planten of zwammen. Het grootste deel van de dna-sequenties van de virussen was verwant met virussen die vandaag de dag bacteriën infecteren die gewoonlijk in menselijke uitwerpselen gevonden worden, en die dus voorkomen in het spijsverteringsstelsel van de mens. Het gaat dan zowel om bacteriën die niet schadelijk en zelfs nuttig zijn, als om schadelijke bacteriën, volgens Christelle Desnues van de Aix Marseille Université, een van de auteurs van de studie, op de website van de American Society for Microbiology.

De gemeenschap van bacteriofagen in de coproliet verschilde van de gemeenschappen die in de stoelgang van moderne mensen gevonden worden, maar de functies die ze uitoefenden lijken bewaard te zijn, zei Desnues. Dat versterkt de hypothese dat de gemeenschap van virussen een fundamentele rol speelt in het spijsverteringsstelsel van de mens. Een rol die bovendien onveranderd is gebleven in al die eeuwen, ondanks het feit dat het dieet en de levensomstandigheden van de mens wel erg veranderd zijn. 

DR. HAROLD FISHER, VISUALS UNLIMITED /SCIENCE PHOTO LIBRARY

Belangrijke bacteriën

De laatste jaren is er duidelijk bewijs opgedoken dat bacteriën die in de darmen leven, een belangrijke rol spelen in het gezond houden van de mens en in feite deel uitmaken van het spijsverteringsproces, volgens Desnues. Haar eigen studie laat veronderstellen dat de bacteriofagen die de darmbacteriën infecteren, helpen om de bacteriën in stand te houden. 

Bij de genen die in de bacteriofagen gevonden werden, zijn er die resistentie tegen antibiotica geven en andere die resistentie tegen bepaalde gifstoffen geven. Zowel gifstoffen als antibiotica komen in de natuur veel voor, en Desnues veronderstelt dat de genen de darmbacteriën er bescherming tegen bezorgden.

"Onze bevindingen tonen aan dat bacteriofagen een oud reservoir vormen van genen voor resistentie en dat dit minstens teruggaat tot de middeleeuwen", zei Desnues.

"We waren geïnteresseerd in virussen omdat die 100 keer meer voorkomen dan menselijke cellen in onze lichamen, maar hun diversiteit is nog nauwelijks onderzocht", aldus Desnues. "In de studie hebben we ons toegelegd op de virussen door, voor het eerst, een combinatie te gebruiken van elektronenmicroscopie, high throughput sequencing en suicide PCR (twee technieken om dna-sequenties te verkrijgen)."

Desnues en haar team onderzoeken nu de zwammen en de parasieten in de coporolieten, wat volgens haar interessant zal zijn niet alleen voor microbiologen, maar ook voor geschiedkundigen, antropologen en evolutionaire biologen.

Een voorpublicatie van de studie staat op de website van de American Society for Microbiology. De uiteindelijke versie zal verschijnen in het mei-nummer van Applied and Environmental Microbiology.

AMI IMAGES/SCIENCE PHOTO LIBRARY