toxiciteit

Tetracyclines, een veel gebruikte groep antibiotica, blijkt een zeer negatief effect te hebben op bepaalde mitochondrieën, de energiecentrales van organismen met een celkern zoals planten, de mens en andere dieren. Ongeveer 40-50% van alle antibiotica die in de veeteelt wordt gebruikt, bestaat uit tetracyclines.

Tetracyclines: krachtig, maar gevaarlijk medicijn
Tetracyclines (tetra kukloi is klassiek Grieks voor “vier ringen”, vanwege de vier ringen naast elkaar in tetracylinemoleculen) behoren tot de krachtigste antibiotica. Ze werken breedspectrum tegen de meeste bacteriesoorten, hebben vrij weinig bijwerkingen  en worden daarom veel voorgeschreven. Helaas zitten er ook een schaduwzijde aan deze groep antibiotica. Ze remmen de groei van kinderen (vooral bot- en tandontwikkeling)  en komt van de moeder in moedermelk terecht. Tetracyclines veranderen van structuur en veroorzaken dan niervergiftiging als het medicijn te lang bewaard wordt.

Remming van plantengroei
Bij het lijstje van bijwerkingen kunnen nu ook zeer schadelijke gevolgen op in ieder geval één plantensoort (de enige die onderzocht is) en verschillende diersoorten, fruitvliegen, spoelwormen en muizen, genoemd worden. De groei van de zandraket (Arabidopsis thaliana) blijft zeer sterk achter in met tetracyclines vervuilde grond, zelfs bij zeer lage concentraties. Vee wordt volgepompt met antibiotica, vooral tetracyclines, die in mest terecht komen. In de VS, en vermoedelijk in Nederland ook, gaat 80% van alle antibiotica naar vee. Arabidopsis is de labmuis onder de planten.

De bacteriën in ons
De reden: tetracyclines verstikken mitochondrieën. In het verre verleden waren mitochondrieën zelfstandige bacteriën, die zich vestigden in eukaryote cellen: de voorouders van planten, dieren en de mens. Hier vormden ze welkome gasten: dankzij mitochondrieën kunnen cellen meer dan tien keer zoveel energie halen uit suikers en vetten. Deze extra energie maakt actieve, complexe cellen zoals spiercellen en zenuwcellen, kortom ons, mogelijk. Later in de evolutie werden mitochondrieën steeds meer uitgekleed: hun DNA zit nu bijna helemaal in de celkern, er zijn slechts enkele genen in de mitochondrieën zelf over. Toch blijven mitochondriën bacteriën. Dit effect is dus niet verrassend.
De onderzoekers wijzen ook op een bijkomend vervelend effect. Tetracyclines worden vaak in proeven gebruikt om bepaalde genen aan en uit te zetten. Nu ze de activiteit van mitochondrieën drastisch lijken te verstoren, kunnen, zo lijkt het, veel experimenten overgedaan worden.

Klein lichtpuntje
Is het gehele verhaal kommer en kwel? Nee. Naar blijkt, groeien met tetracycline behandelde organismen weliswaar langzamer, maar leven ze wel iets langer. Wellicht speelt dit effect ook bij mensen. De vraag is of deze extra levensjaren opwegen tegen het verlies van energie. Toch maar vegetariër worden?

Bronnen
1. Emmanuel Barraud, Antibiotics found to have unexpected effects on mitochondria, News Mediacom, Universiteit van Lausanne, 2015
2. Moullan et al., Tetracyclines Disturb Mitochondrial Function across Eukaryotic Models: A Call for Caution in Biomedical Research, Cell Reports (2015), http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2015.02.034