Antibiotica: van levensreddende ontdekking tot volgende pandemie?
Kantelpunten in de geschiedenis van de (dier)geneeskunde
De coronapandemie heeft onze volle aandacht, maar aan de horizon doemt een mogelijke nieuwe gezondheidscrisis op. Antibiotica zijn onze belangrijkste medicijnen tegen infecties door bacteriën, zeker voor ernstig zieke patiënten die al verzwakt zijn. Maar de afgelopen decennia veranderde het levensreddende karakter van antibiotica in het risico van antibioticaresistentie waar de wereld nu voor staat, ook wel ‘hidden pandemic’ genoemd. Met drie experts maken we een reis door de geschiedenis van de antibiotica.
Antibiotica zijn onmisbaar voor de gezondheidszorg van zowel mensen als dieren, maar er is ook een keerzijde: door het gebruik van antibiotica komen resistente bacteriën vaker voor. Wereldwijd neemt antibioticaresistentie toe waardoor de kans toeneemt dat mensen of dieren overlijden aan relatief onschuldige infecties.
Jaap Wagenaar is opgeleid als dierenarts en nu hoogleraar Klinische Infectiologie aan de Universiteit Utrecht. Hij werkt daarnaast voor de World Health Organization (WHO), de Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), en de World Organisation for Animal Health (OIE) om het probleem van antibioticaresistentie ook buiten Nederland aan te pakken.
Marc Bonten is arts-microbioloog, hoogleraar Moleculaire epidemiologie van infectieziekten en coördinator van infectieziekten en epidemiologie bij het UMC Utrecht. Bovendien is hij lid van het Outbreak Management Team (OMT) van de Nederlandse overheid.
Rianna Anwar Sani werkte na haar studie Diergeneeskunde een tijd als gezelschapsdierenarts. Nu doet ze aan de Universiteit Utrecht een promotieonderzoek naar het meetbaar maken van antibioticagebruik bij pluimveehouderijen in Indonesië, met als doel om dat antibioticagebruik te verlagen.
1870 – 1945: van de ontdekking van de microbiologie tot penicilline
Sinds de ontdekking van de micro-organismen rond 1870 weten we dat we bijna driekwart van onze infectieziekten delen met dieren, en dat de gezondheid van mens, dier en omgeving nauw samenhangen. Sindsdien is er meer aandacht voor persoonlijke hygiëne bij contact met dieren.
In 1928 ontdekt de Britse arts-bacterioloog Alexander Fleming per toeval penicilline: een stof die wordt uitgescheiden door een (toevallig) op zijn kweekplaat terechtgekomen schimmel. Penicilline blijkt de groei van bepaalde bacteriën te remmen en levert uiteindelijk het eerste bruikbare antibioticum op.
De Tweede Wereldoorlog brengt de ontwikkeling van penicilline in een stroomversnelling vanwege de grootschalige behandeling van bacteriële infecties, zoals wondinfectie. Na de oorlog neemt het penicillinegebruik ook in Nederland snel toe.
We delen bijna driekwart van onze infectieziekten met dieren
De jaren ’60: aandacht voor resistentie
Al snel ontdekken onderzoekers dat sommige bacteriën resistent kunnen worden tegen antibiotica. Dat kan onder meer doordat deze bacteriën een enzym produceren dat het antibioticum afbreekt. De waarschuwingen tegen resistentie beginnen in 1969 met het Swann-rapport, getiteld ‘Use of Antibiotics in Animal Husbandry and Veterinary Medicine’.
Naar aanleiding van dit rapport wordt onder meer penicilline in diervoeding verboden. Voor andere antibiotica die eerder vrij verkrijgbaar waren, wordt in sommige landen een recept verplicht. Hoogleraar Klinische Infectiologie Jaap Wagenaar: “Het Swann-rapport liet de alarmbellen rinkelen in Nederland. In de humane geneeskunde is veel gebeurd. Maar in de dierhouderij werd de urgentie nog steeds niet echt gezien. En ook in veel ontwikkelingslanden is niets gedaan met deze gegevens.”
Eind 20e eeuw: de eerste uitbraken van multiresistente bacteriën
In 1986, ’87 en ’88 vinden de eerste grote uitbraken van multiresistente bacteriën plaats in Nederlandse ziekenhuizen. Artsen en onderzoekers zetten de search and destroy-methode op: de infectiebron wordt zo snel mogelijk opgespoord, geïsoleerd, en er geldt een volledige opnamestop in het ziekenhuis om nieuwe infecties te voorkomen. Deze succesvolle methode is later overgenomen door veel andere landen.
In de jaren ’90 vraagt dierenarts Ton van de Boogaard voor het eerst aandacht voor het antibioticagebruik bij dieren en de risico’s daarvan voor mensen. In 1986 begeleidde hij samen met Ep Hartman de scriptie van studenten Diergeneeskunde Wim Kremer en Bart Mourits. Deze scriptie vormde de basis voor de Antibioticum Wegwijzer: de voorloper van de huidige antibioticumformularia waar dierenartsen mee werken. Ook beginnen onderzoekers rond deze tijd met het meten en monitoren van antibioticaresistentie in Nederland — daar plukken we nu nog steeds de vruchten van.
Begin 21e eeuw: brede aandacht voor resistentie
In het begin van de 21e eeuw neemt de aandacht voor resistentie verder toe door de opkomst van multiresistente E. colibacteriën. Daardoor volgen overheidsmaatregelen zoals het transparant maken van het antibioticagebruik in de veehouderij en de verplichte reductiedoelstellingen.
“Vervolgens zijn we in de veehouderij van twintig procent vermindering van antibioticagebruik naar vijftig procent en nu zelfs bijna zeventig procent gegaan over de jaren”, zegt Wagenaar. “Nederland is een voorloper in de wereld geworden wat betreft vermindering.”
“De veronderstelling was toen dat antibioticagebruik bij dieren leidt tot resistentie bij dieren en uiteindelijk bij mensen”, vertelt Bonten, hoogleraar Moleculaire epidemiologie van infectieziekten. “Utrechts onderzoek heeft laten zien dat resistentie bij dieren van een heel andere aard is dan wat we bij mensen aantreffen en dat die veronderstelde relatie helemaal niet zo duidelijk is. Dat is een zeer belangrijke bijdrage vanuit het Netherlands Centre for One Health (NCOH) geweest, waarin Jaap en ik samenwerken met andere universiteiten en onderzoeksinstituten in Nederland.”
Tegenwoordig wordt antibioticaresistentie veelal bepaald door plaatjes met 96 ‘putjes’ te gebruiken waar reeksen met verschillende soorten antibiotica in zitten. Groei in een putje (zoals in kolom 1 t/m 5) betekent dat de bacterie groeit en dus resistent is tegen deze antibioticaconcentraties. Als er geen groei is (zoals in kolom 6A t/m 6D) geeft dat aan dat de bacterie gevoelig is voor de antibioticaconcentratie in die putjes. Deze resultaten worden onder meer gebruikt voor behandeladviezen.
Waar staan we nu?
Is antibioticaresistentie echt de volgende pandemie? Wagenaar twijfelt: “We lijken op de goede weg, mensen zijn zich bewust van het probleem en we zien op verschillende fronten actie ontstaan, ook in ontwikkelingslanden. Maar het is iets dat me zorgen blijft baren.”
“Ik denk het niet”, zegt Marc Bonten. “Een pandemie is snel en hevig. Antibioticaresistentie neemt wel toe, maar het gaat in een veel rustiger tempo – zeker bij mensen. En hoewel de resistentie toeneemt en het aantal beschikbare antibiotica afneemt, zijn het merendeel van de infecties bij mensen nog steeds goed te behandelen.”
Maar het is een uitdaging om de interacties tussen dier, mens en milieu te begrijpen, vervolgt Bonten. Resistentiegenen van patiënten in het ziekenhuis kunnen via het riool terechtkomen bij mens, dier en in het milieu. “Wij onderzoeken nu hoe die bacteriën en resistentiegenen zich precies verspreiden. Daarnaast bekijken we plasmiden – stukjes DNA die bacteriën onderling kunnen uitwisselen – om daaruit bruikbare informatie over resistentie te halen. Deze expertises hebben we gebundeld in het NCOH.”
De kippen die we nu eten, groeien langzamer en die extra dagen maken een groot verschil
De toekomst: alternatieven voor antibiotica
Bonten: “Wat mij betreft zijn vaccins het belangrijkste alternatief. En mogelijk ook immunotherapie, waarmee je bacteriën met gerichte antistoffen gevoelig kunt maken voor bepaalde antibiotica. Je heft de resistentie daarmee niet op, maar maakt wel meer antibiotica bruikbaar.”
Volgens Wagenaar zijn de oplossingen en alternatieven verschillend voor mens en dier. “We moeten infecties voorkomen. Daarin speelt het verhogen van de weerstand door vaccinatie een rol, maar ook een goed klimaat en goede voeding.”
Een mooi voorbeeld is de plofkip: in Nederland aten we eerst vooral kippen die in zes weken opgroeiden van kuiken naar kip. Die snelle groei vroeg veel van hun lichaam. Wagenaar: “De kippen die we nu eten, groeien langzamer en die extra dagen maken een groot verschil. De huidige kippen zijn veel sterker en hebben nauwelijks antibiotica nodig. Zulke slagen zijn misschien ook te maken in de varkenshouderij en vleeskalverhouderij. Antibioticumbehandeling moet echter altijd mogelijk blijven om diergezondheid en welzijn veilig te stellen.”
Bonten vult aan: “De ontwikkeling van nieuwe antibiotica staat nu op een laag pitje, omdat het voor farmaceuten oninteressant is. De bestaande middelen zijn goedkoop, veilig en nog steeds effectief genoeg. Als de nood echt hoog wordt, komen er krachten vrij waardoor dingen ineens kunnen die twintig jaar lang nauwelijks konden of niet lukten.”
In gesprek met pluimveehouders in Indonesië
Micro-organismen houden zich niet aan landsgrenzen. We moeten dus niet alleen naar Nederland kijken, maar ook naar de rest van de wereld. Economische en culturele verschillen maken dat uitdagend. Elementen uit het Nederlandse beleid zijn internationaal toepasbaar, maar één-op-één overnemen is lang niet altijd mogelijk. Daar weet onderzoeker Rianna Anwar Sani alles van.
In landen met lagere en middeninkomens als Indonesië is het antibioticagebruik zowel bij mensen als dieren heel hoog, vertelt Anwar Sani. “Door de snelle bevolkingsgroei en verstedelijking is er steeds meer welvaart in deze landen. Hoe meer welvaart, hoe meer luxe producten zoals vlees mensen eten. Daardoor is de dierproductieketen in Indonesië, die voor bijna negentig procent bestaat uit kip, snel geïntensiveerd. Deze keten is verantwoordelijk voor meer dan de helft van het veterinaire antibioticagebruik in Indonesië, en de voorspelling is dat dit alleen maar zal toenemen.”
Met haar onderzoek wil Anwar Sani zicht krijgen op welke antibiotica waar gebruikt worden, en in welke mate. Daarvoor gaat ze in gesprek met pluimveehouders die tussen de vijf- en twintigduizend vleeskuikens houden. Deze zijn representatief voor zo’n zeventig procent van de totale pluimveehouderij in Indonesië. Deze pluimveehouders hebben relatief weinig kennis over antibiotica, en gaan meestal af op het advies van (commerciële) verkopers van kuikens en diervoeding.
“We gaan pluimveehouders trainen om hun management en anti-infectiemaatregelen te verbeteren. Zo willen we ze helpen stoppen met het hoge preventieve gebruik van antibiotica, zo’n tachtig procent. Ze herkennen namelijk wel de ziektesignalen bij hun kippen, maar ondernemen vaak op het verkeerde moment actie, preventief of juist te laat.”
“We willen dat de uitkomsten van dit onderzoek daadwerkelijk iets toevoegen aan de situatie daar. Daarom zoeken we actief naar samenwerkingen met de lokale ministeries, om hopelijk het beleid te veranderen. Het goed betrekken van veehouders en andere betrokkenen is daarbij het allerbelangrijkst.”