Er is een reactie op de volksgezondheid nodig omdat milieureservoirs medicijnresistente infecties bevorderen

Er is een reactie op de volksgezondheid nodig omdat milieureservoirs medicijnresistente infecties bevorderen

Resistentie tegen antimicrobiële stoffen in het milieu verandert rivieren, bodem en zelfs de lucht in verborgen transportroutes voor ‘superbacteriën’, zegt een nieuwe studie die oproept tot dringende, gecoördineerde actie voor de gezondheid van mens, dier en milieu. De auteurs stellen dat de bescherming van mensen tegen medicijnresistente infecties nu evenzeer afhankelijk is van afvalwaterzuiveringsinstallaties en boerderijen als van ziekenhuizen.

Een groeiende ecologische ‘superbug’-crisis

Antibioticaresistentie (AMR) ontstaat wanneer bacteriën en andere microben het vermogen ontwikkelen om medicijnen te overleven die hen ooit doodden, waardoor het moeilijk of onmogelijk wordt om veel voorkomende infecties te behandelen. The World Health Organization already lists AMR as one of the most serious global health threats of this century. Some estimates warn of tens of millions of deaths and massive economic losses if measures fail.​

Uit het nieuwe onderzoek blijkt dat de omgeving niet slechts een passieve achtergrond is. Rivieren, meren, bodems, oceanen en zelfs de lucht kunnen resistentiegenen en resistente bacteriën bevatten die zich verplaatsen tussen dieren in het wild, vee en mensen, waardoor een echt mondiaal netwerk van AMR ontstaat.

Belangrijke bronnen en verborgen reservoirs

De review belicht een aantal belangrijke ‘hotspots’ op milieugebied waar de weerstand zich opbouwt en verspreidt

• Afvalwaterzuiveringsinstallaties van ziekenhuizen en steden fungeren als centrale mengcentra en verzamelen antibioticaresiduen, resistente ziekteverwekkers en mobiele genetische elementen uit huishoudens en klinieken. Conventionele zuivering slaagt er vaak niet in om deze verontreinigingen volledig te verwijderen, waardoor resistentiegenen in het afvalwater en zuiveringsslib achterblijven.​

• Veehouderijbedrijven en aquacultuursystemen gebruiken grote hoeveelheden antibiotica en accumuleren resistentiegenen in de darmmicroben en mest van dieren, die vervolgens uitspoelen in de bodem, gewassen en omringende wateren.

• Farmaceutische productiefaciliteiten kunnen extreem hoge niveaus van antibiotica en resistentiegenen uitstoten, waardoor het risico groter wordt dat gevaarlijke resistentiekenmerken zich verder verspreiden.

Op deze locaties kunnen resistentiegenen liften naar mobiele genetische elementen zoals plasmiden, waardoor het voor bacteriën gemakkelijker wordt om resistentiekenmerken te ‘ruilen’ en multiresistente stammen te creëren.

Waarom traditioneel toezicht niet genoeg is

Het merendeel van de AMR-monitoring is nog steeds gericht op klinische monsters, maar de auteurs stellen dat er op het gebied van milieumonitoring nog een inhaalslag te maken is. Klassieke, op cultuur gebaseerde tests blijven belangrijk omdat ze meten of bacteriën antibiotica daadwerkelijk overleven en levende isolaten opleveren voor verder onderzoek. Veel omgevingsbacteriën kunnen echter niet gemakkelijk in het laboratorium worden gekweekt, en deze methoden kunnen de meeste bestaande resistentie missen

Nieuwere tools veranderen het beeld snel:

• Fenotypische methoden zoals flowcytometrie en Raman-spectroscopie kunnen resistente cellen en genoverdracht in complexe monsters binnen enkele uren volgen zonder dat er kweek nodig is.

• Genotypische methoden zoals kwantitatieve PCR met hoge doorvoer, op CRISPR gebaseerde testen en metagenomische sequencing kunnen honderden resistentiegenen tegelijkertijd detecteren en identificeren welke bacteriën deze bij zich dragen.

• Met behulp van longread-sequencing kunnen onderzoekers nu volledige mobiele genetische elementen reconstrueren en precies zien hoe resistentiegenen zijn georganiseerd en zich tussen gastheren verplaatsen.

De boodschap is duidelijk. Geen enkele methode kan de hele geschiedenis van ecologische veerkracht vastleggen. Wat we nodig hebben is geïntegreerd toezicht dat verbindt wat bacteriën kunnen doen, welke genen ze dragen en waar ze zich verspreiden.”

Huilin Zhang, hoofdauteur

Eén gezondheid en slimmere schadebeheersing

De herziening is ingebed in het One Health-concept, dat benadrukt dat de gezondheid van mens, dier en milieu nauw met elkaar verbonden zijn. De auteurs stellen voor om AMR op twee fronten aan te pakken: broncontrole om de hoeveelheid antibiotica, resistente bacteriën en resistentiegenen die in het milieu terechtkomen te verminderen, en procescontrole om deze te onderscheppen langs belangrijke trajecten zoals de behandeling van afvalwater.

Broncontrolemaatregelen omvatten een strikter gebruik van antibiotica in de geneeskunde en de landbouw, betere regelgeving in lage- en middeninkomensregio's, en schonere productie in de farmaceutische industrie. De auteurs benadrukken ook nieuwe ‘groene’ oplossingen, zoals verbeterde biologische afbraak van antibiotica, de ontwikkeling van beter biologisch afbreekbare geneesmiddelen en alternatieve antimicrobiële middelen zoals peptiden en fagen.

Aan de proceskant zijn verbeterde afvalwaterzuivering en afvalbeheer cruciaal. Conventionele desinfectie kan veel resistente bacteriën verminderen, maar kan ertoe leiden dat resistentiegenen intact blijven, vooral in vaste afvalstromen. Meer geavanceerde benaderingen zoals hyperthermofiel composteren, geavanceerde oxidatie, membraanprocessen, nanomaterialen, op bacteriofagen gebaseerde behandelingen, genetisch gemanipuleerde DNA-vangende bacteriën en op CRISPR gebaseerde hulpmiddelen zijn veelbelovend, maar vereisen verder onderzoek, veiligheidsbeoordeling en kostenreductie.

Focus op de meest risicovolle weerstand

In plaats van simpelweg te tellen hoeveel resistentiegenen er aanwezig zijn, stellen de auteurs dat surveillance en beleid prioriteit moeten geven aan eigenschappen die het gezondheidsrisico daadwerkelijk vergroten. Drie vallen op:​

• Mobiliteit: Hoe gemakkelijk bewegen genen tussen bacteriën en omgevingen?

• Gastheerpathogeniteit: of de bacteriële gastheren in staat zijn ziekten bij mensen of dieren te veroorzaken

• Multiresistentie: Of genen en hun gastheren verschillende belangrijke antibiotica weerstaan, waardoor de behandelingsopties beperkt worden

“Milieuresistentie tegen antibiotica gaat niet alleen over hoeveel resistentiegenen we kunnen vinden”, zegt corresponderende auteur Feng Ju. "Het belangrijkste is welke genen mobiel zijn, welke ziekteverwekkers ze dragen en hoe ze evolueren in echte ecosystemen. Dit is waar surveillance zich op moet concentreren en waar inperking de grootste impact zal hebben."

De auteurs pleiten voor mondiale, gestandaardiseerde protocollen die milieu-AMR-gegevens tussen landen en in de loop van de tijd vergelijkbaar maken. Zonder dergelijke normen, zo waarschuwen zij, zal de wereld moeite hebben om opkomende bedreigingen vroeg genoeg te identificeren en effectieve One Health-maatregelen te ontwikkelen die zowel de mens als de planeet beschermen.

Bronnen: