De gevaarlijke bacteriën die in moderne ziekenhuizen worden aangetroffen, zijn mogelijk afkomstig van voorouders die leefden in het spijsverteringsstelsel van de eerste dieren die op aarde rondzwierven.
Moderne superbacteriën
Enterokokken zijn een van de zogenaamde superbacteriën. Dit betekent dat ze niet kunnen worden gedood met antibiotica en reinigingsmiddelen. Opgemerkt moet worden dat het probleem van superbacteriën tegenwoordig buitengewoon ernstig is geworden, omdat ze resistentie vertonen tegen bijna alle soorten antibiotica die de mensheid kent.
In een nieuwe studie hebben wetenschappers ontdekt dat sommige eigenschappen waardoor moderne superbacteriën antibiotica kunnen weerstaan, hen mogelijk hebben geholpen te overleven in oude dieren die ongeveer 450 miljoen jaar geleden op het land kwamen.
Door het genoom en de groeimodellen van enterokokken te analyseren, konden de onderzoekers "in het verleden kijken" en zich gedeeltelijk hun vroege voorouders voorstellen en hun evolutie naar moderne superbacteriën.
Promotie video:
Kenmerken van enterokokken
Enterokokken worden meestal aangetroffen in de menselijke darm, maar ze kunnen ook infecties van de urinewegen, het bloed en andere organen veroorzaken. Onderzoekers hebben geprobeerd een antwoord te vinden op de vraag waarom enterokokken zo goed zijn aangepast om te overleven in moderne ziekenhuizen en in staat zijn om vele soorten antibiotica te weerstaan. Het zijn deze bacteriën die het vaakst leiden tot ziekenhuisinfecties.
Toen dit soort verscheen
Onderzoekers analyseerden de genetische gegevens van enterokokken om te bepalen wanneer hun geslacht is ontstaan. Om dit te doen, gebruikten ze een methode die rekening houdt met de verwachte snelheid waarmee het DNA van de bacterie verandert, waardoor wetenschappers het geschatte tijdstip van voorkomen van dit geslacht kunnen schatten.
Uit berekeningen van wetenschappers blijkt dat de voorouders van enterokokken vermoedelijk 425-500 miljoen jaar geleden verschenen. Rond dezelfde tijd kwamen dieren voor het eerst uit de oceaan op het land. Bovendien ontdekten de onderzoekers dat wanneer enterokokken evolutionair werden gescheiden van hun nauw verwante geslacht Vagococcus, ze genen verwierven waarmee ze konden overleven onder omgevingsstress.
Laboratorium-experiment
De onderzoekers voerden ook een apart experiment uit: in het laboratorium kweekten ze bepaalde soorten enterokokken op, die onder verschillende omstandigheden daarop inwerkten. Ze ontdekten dat enterokokken, in vergelijking met andere bacteriën, beter groeien onder zware omstandigheden zoals vasten, droogheid en blootstelling aan ontsmettingsmiddelen. Alle soorten die in het onderzoek werden gebruikt, waren ook van nature resistent tegen een reeks antibiotica, hoewel sommige soorten nog nooit eerder in het ziekenhuis waren gezien.
Wat is het verschil tussen het leven van enterokokken op het land en in de oceaan
Alles bij elkaar geven al deze gegevens aan dat enterokokken afstammen van voorouders die in de ingewanden van dieren leefden toen ze aan land kwamen. In het aquatisch milieu worden bacteriën die in de darmen van dieren leven, in de oceaan losgelaten en vervolgens naar de zeebodem gezonken, waar ze worden geconsumeerd door plankton, dat vervolgens wordt opgegeten door andere vissen. De bacteriën die in het lichaam van landdieren leven, worden echter via de ontlasting uitgescheiden en kunnen lange tijd inactief blijven, waardoor ze uitdrogen en afsterven. Maar enterokokken bleken speciaal aangepast te zijn om te overleven in deze droge, barre omstandigheden. Dezelfde eigenschappen waarmee hun voorouders konden overleven in droge omgevingen, in tijden van hongersnood en andere barre omstandigheden op aarde, lijken moderne bacteriën te helpen overleven in ziekenhuizen.
Nadat ze het vermogen hadden ontwikkeld om te overleven in de ongunstige omstandigheden van het land, gaven de voorouders van enterokokken het door aan hun nakomelingen, die nu kunnen overleven in een modern ziekenhuis uitdroging, honger en desinfectie.
Aanvullend onderzoek
Wetenschappers zijn van plan om genen die enterokokken in staat stellen zich aan te passen aan uitdagende omstandigheden verder te onderzoeken, in de hoop dat dit zal helpen bij de ontwikkeling van nieuwe soorten antibiotica en ontsmettingsmiddelen die uitsluitend op dit type bacteriën zijn gericht.
Wetenschappers merken op dat deze studie een hypothese is die consistent is met de gegevens die tot nu toe beschikbaar zijn, maar het is moeilijk om dit te bewijzen, aangezien er honderden miljoenen jaren zijn verstreken sinds de eerste dieren aan land kwamen.
Anna Pismenna
