Waarschijnlijk alternatief voor antibiotica gevonden

Listeria-bacteriën veroorzaken ongeveer driehonderd doden per jaar door voedselvergiftiging. Onderzoekers zijn er nu achter hoe Listeria-bacteriën menselijke cellen kunnen uitschakelen: door mee te liften met het eiwit calpaïne. Een calpaïneblokker zou dus Listeria-infecties kunnen stoppen – zonder antibiotica.

Listeria: een geniepige moordenaar
Bacteriesoorten van het geslacht Listeria delen alle een gecompliceerde, doortrapte techniek om menselijke cellen binnen te dringen en te parasiteren. De bacteriën verschuilen zich in menselijke cellen en buiten het transportmechanisme uit om zich naar andere cellen te verplaatsen, zonder dat het afweersysteem de kans heeft ze uit te schakelen (details hier). Zelfs met antibiotica-behandeling sterft daarom één op de vijf patiënten met een Listeria-infectie. Listeria-infecties komen niet vaak voor, ongeveer zeven op de miljoen mensen per jaar, maar epidemiologen verwachten een toename in de toekomst, omdat aidspatiënten en anderen met zwakke weerstand steeds ouder worden.

Calpaïneblokker
Essentieel in de transportfase in de levenscyclus van Listeria is het eiwit calpaïne. Listeria-cellen gebruiken dit eiwit om zich aan te hechten, waarna ze via het interne transportnetwerk van de cel worden vervoerd naar andere compartimenten van de cel, ontdekten onderzoekers van de Britse universiteit van Manchester. Zonder calpaïne strandt de bacterie in de cel en stopt de verspreiding. De onderzoekers denken dat door medicijnen te ontwikkelen die de productie van calpaïne remmen, de infectie gestopt kan worden zonder de (steeds minder werkzame) antibiotica te gebruiken.

Indirecte aanval
Weliswaar is Listeria niet echt een wereldbedreigende epidemie – malaria, bijvoorbeeld, veroorzaakt duizend maal zoveel doden per jaar – maar toch is deze ontdekking zeer interessant. De filosofie die gevolgd is bij deze ontdekking  is namelijk uniek. Bij deze nieuwe klasse medicijnen wordt gekeken naar het manipuleren van het lichaam van de gastheer, in plaats van de bacterie zelf aan te vallen (wat bij Listeria, verscholen als deze is in de cel, weinig zin heeft). Deze nieuwe strategie is namelijk voor heel veel  bacteriesoorten toe te passen. Zo manipuleert ook E. coli en de cholerabacterie Vibrio cholerae menselijke lichaamscellen. Ook zijn er mogelijk andere ziekteverwekkers die gebruik maken van calpaïne.

Drie voordelen
Deze nieuwe strategie heeft drie voordelen. Ten eerste wordt er geen slachting aangericht onder de doorgaans goedaardige lichaamsflora, die het lichaam indirect beschermt door geen ruimte open te laten voor gevaarlijke nieuwkomers. Ten tweede wordt zo ook resistentie onder grote groepen bacteriën voorkomen. Alleen de Listeria’s zullen – misschien – resistent worden, maar omdat er geen rechtstreekse aanval op de bacterie is, is dit veel moeilijker. De bacterie zal dan een andere methode moeten ontwikkelen om in de menselijke cel te navigeren (of leren te groeien zonder getransporteerd te worden). Dit is evolutionair gesproken veel lastiger dan bijvoorbeeld een ander type celwand te ontwikkelen dat resistent is tegen antibiotica.

Ook kunnen, vanwege hun unieke infectiemethode, alleen de Listeria’s zelf deze resistentie ontwikkelen. Ze kunnen geen plasmiden (DNA-ringen) lenen van andere, goedaardige, soorten, die hebben daar evolutionair gezien immers niets aan. Ook dit vermindert de kans op resistentie. Kortom: een veelbelovende strategie.

Bronnen
Bacteria discovery could lead to antibiotics alternatives, University of Manchester, 2012
Lopez-Castejon G, Corbett D, Goldrick M, Roberts IS, Brough D (2012) Inhibition of Calpain Blocks the Phagosomal Escape of Listeria monocytogenes. PLoS ONE 7(4): e35936. doi:10.1371/journal.pone.0035936