Slapende bacteriën als sleutel tegen infecties

In een vorige blog (‘Slapende bacteriën zorgen ervoor dat antibiotica niet werken’), bespraken we hoe bacteriën in slaap vallen en waarom we dit niet willen. Kort gezegd, bacteriën vallen in slaap door energieverlies. Zulke slapende bacteriën worden ‘persistors’ genoemd. Persistors zijn vervelend, aangezien ze in hun slaaptoestand ongevoelig zijn voor het antibioticum. Dit heeft twee belangrijke gevolgen: Ten eerste overleven ze de behandeling en kunnen ze na het ontwaken opnieuw een infectie veroorzaken. Onderzoekers toonden reeds aan dat de ziekte van Lyme en de terugkerende longinfecties bij patiënten met taaislijmziekte veroorzaakt worden door persistorcellen. Ten tweede komen ze in contact met het antibioticum, echter zonder afgedood te worden. Hierdoor vormen ze een reservoir van cellen waaruit resistentie tegen antibiotica kan ontwikkelen. Persistors zijn dus een groot probleem in klinische settings, maar wat kunnen we ertegen doen?

Onder de microscoop kunnen we het ontwaken van een persistor volgen. Uit één cel ontstaan er na een tijdje een heleboel nieuwe.

Een van de mogelijkheden in de strijd tegen persistors is ze weer wakker maken voor de antibioticumbehandeling. Hierdoor worden ze weer gevoelig voor antibiotica, en kunnen ze afgedood worden. Maar hoe deze slapende bacteriën weer wakker werden was voor lang een raadsel. Daarom gingen we op onderzoek uit. Uit eerder werk, uitgevoerd in het labo van Prof. Jan Michiels, wisten we dat bacteriën in slaap vallen door het maken van een porie in hun membraan, waardoor ze energie verliezen. Nu vonden we dat deze poriën zijn opgebouwd uit peptiden, kleine eiwitten, dewelke worden gestabiliseerd doordat twee peptiden aan elkaar worden gebonden via een chemische binding. Deze porie wordt gedestabiliseerd doordat de twee peptiden weer uit elkaar gehaald worden. Hierna worden de peptiden afgebroken. Na afbraak kan de energiefabriek van de cel opstarten en wordt alle verloren energie weer aangemaakt. De persistor wordt wakker, begint te groeien en zal binnen de kortste keren opnieuw een infectie veroorzaken.

Hoe kunnen we dit proces nu gebruiken voor verder onderzoek tegen persistors? Nu we weten wat belangrijk is voor het ontwaken, kunnen we gaan kijken naar componenten die invloed hebben op deze mechanismen. We kunnen nu bijvoorbeeld op zoek naar een component die het ontwakingsmechanisme activeert. Dan kunnen de gewekte persistors afgedood worden met antibiotica. Een andere optie is dat we op zoek gaan naar een component die het ontwakingsmechanisme tegenhoudt. Dit zal ervoor zorgen dat de persistors in hun slaaptoestand blijven, en dus niet opnieuw een infectie veroorzaken.

Momenteel kunnen dokters nog niets doen tegen persistors. Dit werk, recent gepubliceerd door het labo van Prof. Jan Michiels, is een belangrijke stap in de goede richting voor het ontwikkelen van deze broodnodige anti-persistor therapieën. Meer info vind je hier.