Wat maakt bacteriën resistent tegen antibiotica ? - Kevin Wu

Bekijk de volledige les: http://ed.ted.com/lessons/how-antibiotics-become-resistant-over-time-kevin-wu

Op dit eigenste moment leven er biljoenen micro-organismen op je. Veel ervan zijn onschuldig (of zelfs nuttig!), maar enkele stammen van 'superbacteriën' zijn nogal vervelend - en ze worden resistent tegen onze antibiotica.
Waarom gebeurt dit? Kevin Wu beschrijft de evolutie van dit probleem dat een grote uitdaging vormt voor de toekomstige geneeskunde.

Les door Kevin Wu, animatie door Brett Underhill.

Wat als ik je vertelde
dat er overal om je heen

biljoenen minuscule bacteriën zijn?

Het is waar.

Micro-organismen, bacteriën genoemd,
waren bij de eerste levensvormen op Aarde.

Hoewel ze slechts
uit één enkele cel bestaan,

is hun totale biomassa groter
dan die van alle planten en dieren samen.

Ze leven vrijwel overal:

op de grond, in het water,

op je keukentafel, op je huid,

zelfs binnen in je.

Nog niet naar de paniekknop reiken.

Hoewel er 10 keer
meer bacteriële cellen

dan menselijke cellen
in je lichaam zitten,

zijn veel van die bacteriën
onschadelijk of zelfs nuttig

voor de spijsvertering en de immuniteit.

Maar een paar rotte appels
kunnen schadelijke infecties veroorzaken,

van kleine ongemakken
tot dodelijke epidemieën.

Gelukkig zijn er verbazingwekkende
medicijnen ontworpen

om bacteriële infecties te bestrijden.

Gesynthetiseerd uit chemicaliën
of van nature uit zaken als schimmels,

doden of neutraliseren
deze antibiotica bacteriën

door onderbreking
van de celwandsynthese

of interfereren ze met vitale processen
zoals de eiwitsynthese,

terwijl ze de menselijke cellen
ongedeerd laten.

De inzet van antibiotica
in de loop van de 20e eeuw

maakte veel eerder gevaarlijke ziekten
gemakkelijk te behandelen.

Maar vandaag worden
meer en meer van onze antibiotica

steeds minder effectief.

Ging er iets mis
waardoor hun werking stopte?

Het probleem ligt niet
bij de antibiotica.

Bacteriën zijn gemaakt om te vechten.

De reden ligt in Darwins theorie
van natuurlijke selectie.

Net als alle andere organismen,

kunnen individuele bacteriën
willekeurige mutaties ondergaan.

Veel van deze mutaties
zijn schadelijk of nutteloos,

maar zo nu en dan komt er een
die het organisme

een voordeel bij het overleven geeft.

Voor een bacterie
is een mutatie die ze ongevoelig maakt

voor een bepaald antibioticum,
een groot voordeel.

Aangezien de niet-resistente
bacteriën worden gedood,

wat vooral snel gebeurt
in antibiotica-rijke omgevingen,

zoals ziekenhuizen,

is er meer ruimte en middelen
om de resistenten te laten gedijen.

Ze geven alleen de gemuteerde genen door
die hen helpen te overleven.

Voortplanting is niet de enige manier
om dit te doen.

Van sommige komt het DNA
na hun dood vrij

om opgepikt te worden
door andere bacteriën.

Anderen maken gebruik
van de ‘conjugatie’-methode,

door langs ‘pili’
hun genen te delen.

Na verloop van tijd
halen de resistentiegenen de bovenhand

en creëren hele stammen
van resistente superbacteriën.

Hoeveel tijd hebben we nog
voordat deze superbacteriën het overnemen?

Bij sommige bacteriën
is het al zover.

Zo hebben sommige stammen
van staphylococcus aureus,

die van alles van huidinfecties
tot longontsteking en sepsis veroorzaken,

zich ontwikkeld tot MRSA.

Ze zijn resistent
tegen beta-lactam antibiotica,

zoals penicilline, methicilline
en oxacilline.

Dankzij een gen dat het proteïne vervangt
waar bètalactam-antibiotica

zich gewoonlijk op richten
en aan binden,

kan MRSA zijn celwanden
ondoordringbaar maken.

Andere superbacteriën zoals salmonella,

produceren soms zelfs enzymen
zoals bètalactams

die antibiotica afbreken
voordat ze schade kunnen aanrichten.

E. coli, een diverse groep van bacteriën

met varianten die diarree
en nierfalen veroorzaken,

kunnen de antibiotica-functie
van chinolonen uitschakelen,

door alle indringers

in de cel binnen te activeren.

Maar er is ook goed nieuws.

Wetenschappers proberen
de bacteriën voor te blijven.

Hoewel de ontwikkeling
van nieuwe antibiotica

in de afgelopen jaren is afgenomen,

heeft de Wereldgezondheidsorganisatie
er een prioriteit van gemaakt

om nieuwe behandelingen te ontwikkelen.

Anderen doen onderzoek
naar nieuwe oplossingen,

zoals faagtherapie
of vaccins om infecties te voorkomen.

Belangrijker nog is het terugdringen
van het buitensporig

en onnodig gebruik van antibiotica,

zoals voor kleine infecties
die zichzelf oplossen.

Betere medische praktijk
in ziekenhuizen om infecties te voorkomen,

kan een grote impact hebben

door niet-resistente bacteriën
in leven te houden

als concurrentie
voor de resistente stammen.

In de oorlog tegen superbacteriën
kan de-escalatie soms beter werken

dan een evolutionaire wapenwedloop.