RIVM_Logo

Antibioticaresistentie in vogelvlucht

E. Fanoy Met ‘antibioticaresistentie’ wordt de weerstand bedoeld van micro-organismen tegen de werking van antibiotica. In de vrije natuur worden antibiotica geproduceerd door schimmels. Sommige bacteriën hebben in de loop van de evolutie afweermechanismen ontwikkeld tegen deze voor hen schadelijke stoffen. Sporadisch komt bacteriële antibioticaresistentie dus al voor in het natuurlijke milieu waarin die schimmels voorkomen. Echter, begin vorige eeuw werden antibiotica door de mens ontdekt en vrij snel in grote hoeveelheden geproduceerd en gebruikt binnen de humane- en veterinaire gezondheidssector. Dankzij deze opkomst van antibiotica zijn veel levensbedreigende infecties succesvol behandeld. Maar ook werd er door het massale gebruik een selectiedruk gecreëerd op bacteriepopulaties. Wanneer er toename van antibioticaresistentie onder bacteriën plaatsvindt die ziekte kan veroorzaken bij de mens, kan dat leiden tot moeilijk behandelbare infecties. De eerste infectie met een penicillineresistente S. aureus werd in 1947, slechts 7 jaar na de eerste met penicilline behandelde patiënt, gedetecteerd. Sindsdien is antibioticaresistentie wereldwijd een toenemend probleem, zowel binnen- als buiten de ziekenhuismuren.

Bacteriën hebben verschillende methoden om zich tegen antibiotica te beschermen. De blauwdruk van deze verdedigingsmechanismen ligt gecodeerd in bacterieel genetisch materiaal en kan onderling uitwisselbaar zijn. Figuur 1 toont een aantal bacteriële resistentiemechanismen.

Figuur 1 Antibioticaresistentie uin vogelvlucht
Bacteriën kunnen dankzij mutaties in hun DNA resistentie ontwikkelen (en kwijtraken), maar vaak wisselen ze genetisch materiaal onderling uit door middel van horizontale genoverdracht. Het gaat daarbij om overdracht van (stukken) chromosomaal DNA of plasmiden. Plasmiden zijn kleine stukken DNA die buiten de chromosomen liggen en vaak in meer kopieën per cel voorkomen. Zowel het chromosoom als de plasmiden kunnen genen bevatten die voor resistentiemechanismen coderen. Bij multiresistentie bacteriën liggen verschillende resistentiegenen vaak geclusterd bij elkaar die zo tegelijkertijd door bacteriën uitgewisseld kunnen worden.

Bij een infectie kan diagnostiek gedaan worden om het ziekmakende agens te determineren en tevens de gevoeligheid voor antibiotica te bepalen. Er zijn verschillende methoden om deze gevoeligheid te meten. Bij een kweekmethode wordt een verdachte bacteriële kolonie van de eerste kweekplaat afgehaald en opgelost in fysiologisch zout. Vervolgens wordt de suspensie uitgesmeerd over een kweekplaat met daarop een aantal schijfjes met verschillende soorten antibiotica. Na ongeveer een dag heeft de bacterie de gehele praat overgroeid, behalve rondom een antibioticumtablet waar de bacterie gevoelig voor is. De heldere hof (zie figuur 2) kan opgemeten worden en zegt iets over de resistentie van de bacterie (hoe kleiner de hof, hoe resistenter de bacterie is voor de antibioticumtablet).

Figuur 2 Antibioticaresistentie in vogelvlucht

Figuur 2 kweekplaat met antibioticatabletten toont heldere hof waar de bacterie niet gegroeid is

Verder wordt antibioticaresistentie veelal bepaald door middel van geautomatiseerde determinatie en gevoeligheid (bijvoorbeeld apparaten van Vitek of Phoenix). Dit gebeurt op basis van optische meting van bacteriële groei in reeksen met verschillende antibioticaconcentraties. Zowel de kweek- als de geautomatiseerde methode levert een uitslag die gecategoriseerd kan worden in gevoelig (S), intermediate (I) of resistent (R). Het detecteren van resistentiegenen met moleculaire technieken zoals de PCR is in opkomst. Dit is een sensitieve methode, maar het is niet altijd duidelijk wat de relevantie van een bacterieel resistentiegen is voor een patiënt. Verschillende klassen van antibiotica hebben elk hun eigen werkingsmechanismen. In figuur 3 worden enkele belangrijke opgesomd.

Figuur 3  Antibioticaresistentie in vogelvlucht

Het gebruik van antibiotica kent enkele nadelen waaronder mogelijke toxische bijwerkingen. Bovendien wordt, afhankelijk van de breedte van het werkingsspectrum, niet alleen de ziekmakende maar ook de commensale bacteriële flora gedood. Dit kan bijvoorbeeld leiden tot overgroei van gisten, uitgroei van resistente- of sporenvormende bacteriën of diarree.

Zoals eerder genoemd neemt het antibioticagebruik de laatste decennia toe. Hier zijn meerdere oorzaken voor te noemen. Antibioticagebruik - en dan vooral suboptimaal, langdurig of herhaald - is de belangrijkste factor die leidt tot groei en verspreiding van resistente bacteriestammen. Het is de verwachting dat de vergrijzing zal leiden tot een toename van antibioticagebruik. Maar ook het gebruik ervan in de veesector kan via vleesconsumptie, direct contact met dieren of besmetting van het milieu leiden tot ongewenste verspreiding van resistente bacteriën. Tot slot kan reizen naar- en handel met het buitenland leiden tot import van resistente bacteriën.
De relevantie voor de volksgezondheid van antibioticaresistentie wordt bepaald door de prevalentie van de resistente bacterie in de bevolking, het ziekmakend vermogen van de bacterie, de plaats in het lichaam van de bacterie en de beschikbaarheid van een effectieve behandeling. Ook betekent de aanwezigheid van een resistentiegen binnen een bacterie nog niet dat deze bacterie dit gen ook activeert onder antibioticumgebruik (genotypisch versus fenotypische expressie). De relevantie van dragerschap of infectie met een resistente bacterie is dus zeker niet altijd eenvoudig te benoemen. Wel kan gesteld worden dat de ziektelast van resistentie in Europa toeneemt. Er zijn nu zo’n 25.000 extra sterfgevallen per jaar en 2,5 miljoen extra ziekenhuisligdagen.
En deze trend is stijgende, niet dalende.

Auteur

E. Fanoy, GGD Midden-Nederland, Centrum Infectieziektebestrijding, RIVM, Bilthoven

Correspondentie:

E. Fanoy | Ewout.Fanoy@rivm.nl

Literatuur

  1. Staat van Infectieziekten 2009, Bijkerk et al. Hoofdstuk Antimicrobiële resistentie, http://www.rivm.nl/bibliotheek/rapporten/210211006.html
  2. Cahiers Bio-wetenschappen en Maatschappij, Huisman et al.
    http://bwm.trefcon.nl/media/pdf/Antibiotica en resistentie.pdf.
IB cover

Download

Home / Documenten en publicaties / Uitgaven / Maart 2012 / Antibioticaresistentie in vogelvlucht

RIVM De zorg voor morgen begint vandaag
Menu