Persistors zijn bacteriën die een antibioticabehandeling niet voelen: ze zijn inactief en kunnen zo een behandeling overleven. Wanneer persistors uit hun slaap ontwaken in een omgeving vrij van antibiotica, kunnen ze zich opnieuw vermenigvuldigen en de infectie weer aanwakkeren.
Grote variatie
Tot hiertoe was het niet duidelijk wat het mechanisme achter dat ontwaken precies in gang zette. Het was voor onderzoekers ook moeilijk om die ‘ontwakende’ cellen te onderzoeken, omdat er maar weinig van zo’n cellen voorhanden zijn, en omdat ze zich slechts tijdelijk in die situatie bevinden.
Het was wel al duidelijk dat het moment dat een slapende cel ontwaakt, ze haar tolerantie tegenover antibiotica verliest. Zodra een slapende cel opnieuw actief wordt, kan de antibioticabehandeling aanslaan. Er is echter een grote variatie bij cellen vastgesteld: de ene cel wordt al sneller wakker dan de andere.
DNA-schade
Onderzoekers van VIB-KU Leuven hebben nu enkele targets achterhaald die blootleggen wanneer zo’n slapende cel wakker wordt. De zwakke plek van persistors is daarmee geïdentificeerd. «Tijdens de behandeling met antibiotica bouwen persistors DNA-schade op. De cellen zullen deze DNA-schade repareren tijdens het ontwaken, omdat dit essentieel is voor persistoroverleving», legt postdoctoraal onderzoeker Dorien Wilmaerts uit. «Wij hebben aangetoond dat het herstel van de DNA-schade aan de basis ligt van de timing van het ontwaken en bijdraagt aan het ontstaan van resistentie.»
Wanneer die herstelmechanismen geactiveerd worden in persistors, kunnen ze dus resistentie voorkomen. «Die mechanismen zijn dus een interessant doelwit voor de ontdekking van nieuwe antibacteriële geneesmiddelen.»
Verzuring
Een andere belangrijke ontdekking werd samen met de universiteit van Groningen gedaan. De onderzoekers vonden dat extreem tolerante bacteriële cellen een aanzienlijke verzuring aan de binnenkant hadden. De verzuring bleek het belangrijkste doelwit van de antibiotica uit te schakelen: zo konden de bacteriën dus blijven overleven, ondanks dat ze aan een antibioticabehandeling onderworpen werden.
«Het tegengaan van het verzuren van bacteriën zou een gestandaardiseerde manier kunnen zijn om bestaande antibioticumbehandelingen te verbeteren», zegt professor Jan Michiels, die de leiding had over het onderzoeksteam. «Nu we begrijpen hoe we de slapende bacteriën wakker kunnen maken, lijken de langverwachte antipersistortherapieën binnen handbereik.»