Nieuw wapen in de strijd tegen antibiotica-resistentie: temperatuur

Wetenschappers van de RUG hebben, met collega’s uit Frankrijk en Duitsland, getest of koorts de ontwikkeling van antibiotica-resistentie kan beïnvloeden. In laboratoriumexperimenten zagen zij dat een verhoging van de temperatuur van 37 naar 40 graden leidde tot een grote verandering in de mutatiesnelheid bij E. coli bacteriën, wat de ontwikkeling van resistentie kan beïnvloeden. Als deze resultaten ook bij proeven met mensen zijn te zien, zou het controleren van de koorts tijdens infecties een nieuwe manier zijn om de ontwikkeling van antibiotica-resistentie tegen te gaan.

FSE Science Newsroom | René Fransen

Resistentie van ziekteverwekkers tegen antibiotica is een wereldwijd probleem, dat door de WHO wordt gezien als een van de belangrijkste bedreigingen voor de volksgezondheid. Er zijn twee manieren om hiermee om te gaan: nieuwe geneesmiddelen ontwikkelen of het ontstaan van resistentie tegengaan. ‘We weten dat de temperatuur invloed heeft op de mutatiesnelheid van bacteriën’, legt Timo van Eldijk uit, de eerste auteur van het artikel over dit onderzoek. ‘Wat wij wilden uitzoeken was hoe een verhoging van de temperatuur zoals bij koorts het ontstaan van mutaties die voor resistentie zorgen beïnvloedt.’

‘Maar de meeste studies naar mutaties die resistentie veroorzaken zijn juist gedaan bij verlaagde temperaturen, en voor zover wij weten heeft niemand het effect onderzocht van een kleine verhoging boven normale lichaamstemperatuur,’ vertelt Van Eldijk. Samen met Masterstudent Eleanor Sheridan kweekte hij E. coli bacteriën bij 37 of 40 graden Celsius, waarna ze blootgesteld werden aan drie verschillende antibiotica. ‘Er zijn eerder wel proeven met mensen gedaan waarbij naar temperatuur en antibiotica is gekeken, maar in die studies is het type antibioticum niet meegenomen.’ In het laboratoriumonderzoek van Van Eldijk en zijn collega’s zijn drie verschillende antibiotica gebruikt: ciprofloxacine, rifampicine en ampicilline.

De resultaten lieten zien dat bij twee van de geneesmiddelen, ciprofloxacine en rifampicine, een hogere temperatuur zorgde voor meer mutaties die resistentie veroorzaken. Maar het derde middel, ampicilline, zorgde juist voor minder resistentie-veroorzakende mutaties bij een koorts-temperatuur. ‘Om helemaal zeker te zijn van dit resultaat hebben we de test met ampicilline in twee verschillende laboratoria gedaan, bij de RUG en de Universiteit van Montpellier. Daaruit kwamen dezelfde resultaten’, zegt Van Eldijk.

De onderzoekers vermoedden dat de effectiviteit van ampicilline toeneemt bij een hogere temperatuur, wat ze vervolgens via een experiment bevestigden. Dit verklaart waarom resistentie tegen ampicilline minder vaak voorkomt bij 40 graden. ‘Ons onderzoek toont aan dat een kleine verandering van de temperatuur de kans op het ontstaan van mutaties die resistentie veroorzaken flink kan beïnvloeden,’ concludeert Van Eldijk. ‘Dit is interessant, want andere eigenschappen zoals de groeisnelheid lijken helemaal niet te veranderen.’

Als dit resultaat ook wordt gevonden in proeven met mensen kan het een nieuwe manier opleveren om resistentie aan te pakken door bijvoorbeeld de temperatuur bij een patiënt omlaag te brengen met koortswerende middelen, of door patiënten met koorts antibiotica te geven die juist bij een hogere temperatuur effectief zijn. Dit is dan ook de conclusie waarmee de onderzoekers hun wetenschappelijke artikel eindigen: ‘Een optimale combinatie van antibiotica en koortswerende middelen kan een nieuw wapen zijn in de strijd antibiotica-resistentie.’

Dit onderzoek is uitgevoerd door wetenschappers van de RUG, samen met collega’s van de universiteit van Montpellier (Frankrijk) en de universiteit van Oldenburg (Duitsland). Referentie: Timo J. B. Van Eldijk, Eleanor A. Sheridan, Guillaume Martin, Franz J. Weissing, Oscar P. Kuipers, G. Sander Van Doorn: Temperature dependence of the mutation rate towards antibiotic resistance / JAC-Antimicrobial Resistance, 6 juni 2024.