De huidige antibiotica die in de klinische praktijk worden gebruikt, zijn naast het neutraliseren van doelpathogenen ook schadelijk voor gezonde bacteriën in de darmen. De verstoring van het darmmicrobioom heeft toxische effecten op de lever, de nieren en andere organen. Dit is een probleem dat moet worden aangepakt. Onderzoekers hebben lolamicine ontdekt, een kandidaat-antibioticum waarvan in preklinische onderzoeken is gebleken dat het effectief is tegen gramnegatieve infecties zonder het gezonde darmmicrobioom aan te tasten. Dit is een proof-of-concept dat antibiotica die pathogene microben doden en tegelijkertijd nuttige bacteriën in de darmen sparen, kunnen worden ontwikkeld voor gramnegatieve infecties. Het biedt hoop voor het aanpakken van problemen die verband houden met het willekeurig targeten van gramnegatieve bacteriën. Er zijn echter nog jaren van verder onderzoek nodig voordat het het stadium van klinisch gebruik bereikt.
De meeste antibiotica richt zich alleen op grampositieve bacteriën of richt zich op zowel grampositieve als gramnegatieve bacteriën. Sommige antibiotica specifiek voor gramnegatieve bacteriën (gramnegatieve bacteriën hebben een dubbele beschermingslaag in hun celwand waardoor ze moeilijk te doden zijn) doden ook nuttige gramnegatieve bacteriën in de darmen. De aldus gecreëerde verstoringen in het darmmicrobioom blijken toxische/nadelige effecten te hebben, vooral op de lever en de nieren. Vandaar de noodzaak om antibiotica te ontwikkelen die selectief de pathogene bacteriën kunnen doden en tegelijkertijd de nuttige bacteriën kunnen sparen. Zoals gerapporteerd in een recent onderzoeksartikel hebben wetenschappers een dergelijk antibioticum ontwikkeld, genaamd lolamicine, waarvan is vastgesteld dat het zich selectief op gram-negatieve pathogene bacteriën richt, terwijl de nuttige bacteriën worden gespaard.
Lolamicine is een remmer van de Lol-route (lokalisatie van lipoproteïnen), een lipoproteïne-transportsysteem dat uitsluitend wordt aangetroffen in gramnegatieve bacteriën en dat genetisch verschillend is bij pathogene en nuttige bacteriën.
In celkweek had het geen merkbaar effect op grampositieve bacteriën. Bij hogere doses neutraliseerde het tot 90% van de multiresistente klinische isolaten van E. coli, K. pneumoniae en E. cloacae.
Orale toediening van lolamicine aan muizen met geneesmiddelresistente bloedvergiftiging of longontsteking redde 100% van de muizen met bloedvergiftiging en 70% van de muizen met longontsteking. Verder leidde de toediening van lolamicine niet tot enige drastische verschuiving in de taxonomische samenstelling van bacteriën in het darmmicrobioom van muizen in de loop van de driedaagse behandeling of het daaropvolgende herstel van 28 dagen.
Deze resultaten van preklinische dierstudies zijn bemoedigend en bieden hoop voor het aanpakken van problemen die gepaard gaan met het willekeurig targeten van gramnegatieve bacteriën. Het is een proof of concept dat het mogelijk is om te ontwikkelen antibiotica die zich selectief richten op schadelijke gram-negatieve bacteriën, terwijl het darmmicrobioom wordt gespaard van enig nadelig effect. Er zijn echter jaren van verder onderzoek nodig om de bevindingen uit te breiden.
***
Referenties:
- Muñoz, KA, Ulrich, RJ, Vasan, AK et al. Een Gram-negatief-selectief antibioticum dat het darmmicrobioom spaart. Natuur 630, 429–436 (2024). Gepubliceerd: 29 mei 2024. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07502-0
- Universiteit van Illinois Urbana-Champaign 2024. Onderzoeksnieuws – Nieuw antibioticum doodt pathogene bacteriën en spaart gezonde darmmicroben. Geplaatst op 29 mei 2024. Beschikbaar op https://news.illinois.edu/view/6367/668002791
***
