Bacteriën kunnen de extreemste omstandigheden overleven: van brandende hitte tot ijzige vrieskou. Roemeense onderzoekers hebben nu een bacteriestam gevonden in een duizenden jaren oude ijslaag in een ondergrondse ijsgrot. Met hun analyses hopen ze de verspreiding van antibioticaresistentie te voorkomen, en te achterhalen hoe deze resistentie zich in de natuur ontwikkelt en verspreidt. Hun bevindingen werden vandaag gepubliceerd in Frontiers in Microbiology.
Een oeroude bacterie met moderne weerstand
De nieuwe bacteriestam wordt Psychrobacter SC65A.3 genoemd en werd gevonden in de ijsgrot Peștera Scărișoara, in het westen van de Roemeense Karpaten. ‘Ondanks zijn oude oorsprong was hij resistent tegen meerdere moderne antibiotica, en bevatte hij meer dan honderd resistentiegerelateerde genen,’ vertelt Cristina Purcarea, senior-onderzoeker bij het Institute of Biology Bucharest van de Roemeense Academie.
De nieuwe stam behoort tot het geslacht Psychrobacter, een bacterie die zich perfect heeft aangepast aan koude omgevingen. Sommige soorten kunnen ook infecties veroorzaken in mensen of dieren. ‘Door microben als Psychrobacter SC65A.3 te onderzoeken, kunnen we bestuderen hoe antibioticaresistentie op natuurlijke wijze is ontstaan, lang voor het eerste gebruik van moderne antibiotica,’ vertelt Purcarea.
13.000 jaar gevangen in ijs
Het team boorde een ijskern van 25 meter lang omhoog uit het deel van de grot dat bekend staat als de Grote Zaal. De ijskern bestreek een tijdschaal van 13.000 jaar. Om te voorkomen dat de ijsfragmenten besmet raakten met moderne bacteriën, werden ze geplaatst in steriele zakken en bevroren naar het lab getransporteerd.
Daar isoleerden de onderzoekers verschillende bacteriële stammen en maakten ze er een genoomsequentie van. Aan de sequentie konden ze zien welke genen in de stam ervoor zorgen dat de bacterie kan overleven in extreem koude temperaturen, en welke verband houden met antibioticaresistentie.
Bestand tegen tien belangrijke antibiotica
In het lab lieten ze 28 soorten uit tien verschillende klassen antibiotica los op de SC65A-stam. De vraag was tegen welke moderne antibiotica hij resistent was. En dat bleken er opvallend veel te zijn. ‘De tien antibiotica waar we resistentie tegen vonden, worden op grote schaal gebruikt om een scala aan serieuze bacteriële infecties mee te behandelen,’ vertelt Purcarea.
Leestip: Zijn bacteriofagen de oplossing in de strijd tegen resistente bacteriën?
Dan gaat het om aandoeningen als tuberculose, ontstekingen van de dikke darm, en infecties van de longen, urinewegen, huid en bloed. De onderzoekers noemen onder meer rifampicine, vancomycine en ciprofloxacine als antibiotica waar de oeroude bacterie tegen bestand is.
Dreiging of kansrijk?
De onderzoekers noemen stammen als de SC65A.3 zowel een bedreiging als een mogelijke zegen. ‘Als deze microben door smeltend ijs in de omgeving terechtkomen, kunnen ze zich mengen met moderne bacteriën,’ vertelt Purcarea. Als dat gebeurt, dan kan het probleem van de wereldwijde antibioticaresistentie nog groter worden.
Toch biedt de vondst ook mogelijkheden: ‘Deze stammen produceren unieke enzymen en antimicrobiële stoffen waarmee we nieuwe antibiotica, industriële enzymen en andere biotechnologische toepassingen zouden kunnen maken,’ aldus Purcarea.
Wil je niets missen van onze verhalen? Volg National Geographic op Google Discover en zie onze verhalen vaker terug in je Google-feed!
In het genoom vonden de onderzoekers bijna zeshonderd genen waarvan de functie nog onbekend is. Dat kan een enorme bron van nieuwe biologische toepassingen betekenen. Ook vonden ze elf genen die mogelijk de groei van andere bacteriën, schimmels en virussen kunnen stoppen – of ze zelfs doden.
Het vinden van nieuwe potentiële oplossingen is steeds belangrijker in een wereld waar antibioticaresistentie een groeiend probleem is. ‘Deze oude bacteriën zijn essentieel voor de wetenschap en geneeskunde,’ concludeert Purcarea, ‘maar we moeten er wel zorgvuldig en veilig mee omgaan in het lab, om de kans op ongecontroleerde verspreiding te beperken.’
Meer ontdekken? Krijg onbeperkt toegang tot National Geographic Premium en steun onze missie. Word vandaag nog lid!
