'Laatste kans'-antibioticum prikt bacteriën lek alsof het ballonnen zijn

Het antibioticum colistine is een oud middel dat opnieuw in gebruik is genomen om infecties met een aantal van de ergste resistente bacteriën te behandelen. Voor een aantal resistente bacteriën is het het antibioticum van de 'laatste kans'.

Ondanks het feit dat het al meer dan 70 jaar geleden ontdekt werd, was de manier waarop het antibioticum bacteriën doodt, tot nu niet duidelijk. Nu hebben onderzoekers van het Imperial College London en de University of Texas ontdekt dat colistine gaten prikt in de bacteriën, waardoor ze leeglopen als een ballon. 

Colistine werd voor het eerst beschreven in 1947, en het is een van de erg weinige antibiotica die werken tegen een groot aantal van de dodelijkste resistente bacteriën, waaronder Escherichia coli, dat potentieel dodelijke infecties van de bloedbaan veroorzaakt, en Pseudomonas aeruginosa en Acinetobacter baumannii, twee bacteriën die vaak de longen infecteren van mensen die kunstmatig beademd worden op intensieve zorg. 

Die bacteriën hebben twee 'huiden' die membranen genoemd worden. Colistine maakt gaten in de beide membranen en doodt zo de bacteriën. Het was al geweten dat colistine het buitenste membraan beschadigt door de chemische stof lipopolysacharide (LPS) als doelwit te nemen, maar het was onduidelijk hoe het het binnenste membraan kon doorboren. 

Nu heeft een team onder leiding van dokter Andrew Edwards van het Imperial College London aangetoond dat colistine ook in het binnenste membraan lipopolysacharide (LPS) als doelwit neemt, ook al zit er erg weinig van de stof in dat membraan. 

"Het lijkt vanzelfsprekend dat colistine de twee membranen op dezelfde manier zou beschadigen, maar er werd altijd aangenomen dat colistine de twee membranen op verschillende manieren beschadigde", zei Edwards.

"Er is zo weinig LPS aanwezig in het binnenste membraan dat het gewoon niet mogelijk lijkt, en ook wij waren eerst erg sceptisch. Door echter de hoeveelheid LPS in het binnenste membraan in het laboratorium te wijzigen en ook door LPS chemisch te veranderen, waren we in staat aan te tonen dat colistine de twee huiden van de bacterie echt wel op dezelfde manier doorboort - en dat doodt de resistente bacterie."

Vervolgens besloot het team om te onderzoeken of het deze nieuwe informatie kon gebruiken om colistine effectiever te maken in het doden van bacteriën. 

De onderzoekers concentreerden zich op de Pseudomonas aeruginosa-bacterie, die ook ernstige infecties veroorzaakt bij mensen met mucoviscidose. Ze ontdekten dat een nieuw, experimenteel antibioticum, murepavadine, een toename veroorzaakt van LPS in het binnenmembraan van de bacterie, wat het veel makkelijker maakt voor colistine om het te doorboren en de bacterie te doden. 

Aangezien murepavardine een experimenteel middel is, kan het nog niet gewoon bij patiënten gebruikt worden, zegt het team, maar binnenkort zullen er klinische testen met het middel uitgevoerd worden. Als die succesvol zijn, wordt het misschien mogelijk murepavadine te combineren met colistine om tot een zeer effectieve behandeling van een groot aantal bacteriële infecties te komen. 

"Aangezien de wereldwijde crisis van de bacteriële resistentie blijft versnellen, wordt colistine almaar belangrijker als de allerlaatste optie om de levens te redden van patiënten die geïnfecteerd zijn door resistente bacteriën", zei Akshay Sabnis, de hoofdauteur van de nieuwe studie. "Door bloot te leggen hoe dit oude antibioticum werkt, kunnen we mogelijk nieuwe manieren vinden om het nog effectiever bacteriën te laten doden en op die manier ons arsenaal van wapens tegen de resistente bacteriën van de wereld te verbeteren."

De studie van het Imperial College London en de University of Texas at Austin is gepubliceerd in eLife. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van het Imperial College London.