Resistentie tegen antibiotica bij geïsoleerde Amazone-indianen

De darmbacteriën van een geïsoleerde stam Yanomami-indianen uit Venezuela blijken over een hele reeks genen te beschikken die resistentie bieden, zelfs tegen moderne, synthetische antibiotica. Nochtans hadden deze Yanomami nog nooit antibiotica genomen of dieren gegeten die gekweekt waren met antibiotica. De ontdekking wijst erop dat bacteriën al lang het vermogen ontwikkeld hebben om te vechten tegen giftige stoffen, waaronder ook antibiotica, en dat het verhinderen van resistentie bij bacteriën moeilijker zal zijn dan geleerden tot nu toe dachten.
AP2012

De ontdekking is beschreven in een nieuwe studie, die deze week gepubliceerd is in "Science Advances".

In het darmkanaal van een mens zitten biljoenen bacteriën, meer dan een mens lichaamseigen cellen heeft, die de darmflora genoemd worden. Samen met de bacteriën die elders op en in de mens leven - op de huid, in de mond en keel...-, worden ze de microbiota of het microbioom genoemd.

Uit verschillende recente studies is gebleken dat mensen uit geïndustrialiseerde landen veel minder verschillende types bacteriën in hun microbioom hebben dan jagerverzamelaars uit bijvoorbeeld Afrika, Peru of Papoea-Nieuw-Guinea.

Dat is intrigerend aangezien het ontbreken van verschillende bacteriën gelinkt is aan zwaarlijvigheid, suikerziekte en vele auto-immuunziektes, zoals allergieën, de ziekte van Crohn, coeliakie - glutenintolerantie -, en dikkedarmontsteking.

Toen microbioloog Maria Dominguez-Bello van de New York University School of Medecine in 2008 dan ook hoorde dat soldaten in de bergen in het zuiden van Venezuela Yanomami gezien hadden die in een dorp leefden dat niet op de kaarten stond, vroeg ze onmiddellijk toelating om deze mensen, die nog nooit in contact hadden gehad met de moderne wereld, te bestuderen voor ze blootgesteld werden aan westerse geneesmiddelen en een westers dieet, waardoor ze waarschijnlijk verschillende bacteriën uit hun microbioom zouden verliezen.

"Deze informatie is belangrijk omdat ze een licht kan werpen op welke bacteriën wij niet hebben, welke bacteriën we aan het verliezen zijn", zo zei ze in Science. "We moeten de microbiota van deze gemeenschap van jagerverzamelaars beter leren kennen voor ze verloren gaan."

AP2012

Grotere verscheidenheid

De gezondheidswerkers die in 2009 voor het eerst in contact kwamen met de afgezonderde dorpelingen, verzamelden voor de onderzoekers bacteriën uit de mond, van op de huid en uit de uitwerpselen van 34 van de 54 Yanomami.

Ze schreven daarna geneesmiddelen voor aan een aantal kinderen met ademhalingsproblemen en hielden de naam van het dorp geheim om de mensen te beschermen tegen verdere contacten.

Na enige vertraging om de juiste vergunningen te krijgen en door orkaan Sandy, konden Dominuez-Bello en haar collega's in hun laboratorium het RNA van de darmbacteriën in kaart brengen om het te vergelijken met stalen van moderne Amerikanen, landelijke Guahibo-indianen uit Colombia en boeren uit Malawi.

Uit de vergelijking bleek dat de Yanomami een "duidelijk grotere verscheidenheid" aan bacteriën huisvestten dan de andere bevolkingsgroepen, waaronder grote hoeveelheden Prevotella-bacteriën, Helicobacter, Oxalobacter en Spirochaeta, die ontbreken of veel minder voorkomen bij mensen uit geïndustrialiseerde samenlevingen.

De gezondheidswerkers die contact hadden met de geïsoleerde Yanomami, stelden verder vast dat ze weliswaar geplaagd werden door talrijke parasieten, maar gezond waren en geen last hadden van auto-immuunziektes, suikerziekte, een hoge bloeddruk of hartziekten.

60 genen

Intussen onderzocht microbioloog Gautam Dantas van de Wshington University in St.Louis de stalen uit de mond en de darmen van de Yanomami op de aanwezigheid van genen die resistentie - weerstand - bieden tegen antiobiotica.

Zijn team kloonde DNA van de bacteriën uit de stalen en onderzocht of er genen tussen zaten die natuurlijke en synthetische - door de mens kunstmatig gemaakte - antibiotica konden uitschakelen. 

Ze ontdekten dat de darmbacteriën van de Yanomami bijna 60 unieke genen hadden die antibiotica konden afweren, waaronder een zestal die de bacteriën konden beschermen tegen synthetische antibiotica. Dat is erg verontrustend, zei Dantas, omdat onderzoekers dachten dat het bacteriën meer tijd zou kosten om resistentie te ontwikkelen tegen kunstmatige antibiotica die niet van nature in de bodem voorkomen.

Science Photo Library

Verontrustend

Uit interviews van de gezondheidswerkers met de Yanomami bleek dat ze nog nooit geneesmiddelen hadden gekregen, of in contact waren gekomen met voedsel of water met antibiotica. Dantas denkt dan ook dat hun darmbacteriën een heel arsenaal aan methoden ontwikkeld hebben om zich te verdedigen tegen een groot aantal toxines - giftige stoffen - die hen bedreigen.

Zo kunnen de bacteriën van de Yanomami al in contact gekomen zijn met toxines die van nature in het milieu voorkomen, en die wat moleculaire structuur betreft, gelijken op moderne antiobiotica, maar die nog niet ontdekt zijn door westerse onderzoekers. Een andere mogelijkheid is dat de darmbacteriën van de mens een algemeen mechanisme ontwikkeld hebben dat hun toelaat bepaalde kenmerken te herkennen die alle antibiotica gemeen hebben, ook de synthetische die ontworpen zijn door geleerden, zodat ze zich kunnen verdedigen zelfs tegen nieuwe bedreigingen.

De ontdekking is zeer verontrustend omdat ze erop wijst dat "resistentie tegen antibiotica oud is, divers, en verbazingwekkend wijdverspreid is in de natuur, en zelfs ook in ons eigen lichaam", zei antropoloog Christina Warinner van de University of Oklahoma in Norman, die niet bij de studie betrokken was.

"Dergelijke ontdekkingen en hun gevolgen verklaren waarom resistentie zich zo snel ontwikkeld heeft na het invoeren van therapeutische antibiotica, en waarom we vandaag de dag zeer bezorgd moeten zijn over het juiste gebruik van antibiotica, zowel in de geneeskunde als in de landbouw."

AP2012

Gezond microbioom

Andere onderzoekers zijn dan weer geïnteresseerd in welke functie de bacteriën van de Yanomami juist vervullen. Ze willen nagaan of de bacteriën het imuunsysteem van de kinderen al vroeg beginnen te "trainen", en of ze bescherming bieden tegen auto-immuunziektes, die in de geïndustrialiseerde wereld steeds meer voorkomen.

Van een soort van darmbacterie die bij de Yanomami gevonden wordt, Oxalobacter, is geweten dat ze beschermt tegen de vorming van nierstenen.

"Ik denk dat deze ontbrekende bacteriën aan de basis liggen van veel westerse ziektes", zei microbioloog Justin Sonnenberg van Stanford University in Palo Alto. "De belangrijke boodschap is dat wij in de Westerse wereld de verscheidenheid in onze microbiota verloren hebben. We moeten deze groepen bacteriën bestuderen om uit te vissen wat we verloren hebben, wat deze microben doen, en hoe we opnieuw gezonde microbiota kunnen krijgen."