Specifieke suikerstructuren mogelijk alternatief voor antibiotica bij longinfectie

Bepaalde niet-verteerbare suikerstructuren die als spray via de neus worden toegediend, kunnen bacteriële infecties in de longen verminderen. Dat maakt de suikers tot een potentieel alternatief voor antibiotica, waarvan grootschalig gebruik leidt tot bacteriële resistentie bij mens en dier. Farmacologen van de Universiteit Utrecht publiceerden hun ontdekking vorige week in het wetenschappelijke tijdschrift Biomaterials.

"Luchtwegaandoeningen zijn één van de belangrijkste redenen voor een hoog antibioticagebruik in de kalverhouderij in Nederland", zegt onderzoeker Saskia Braber van het Utrechts Instituut voor Farmaceutische Wetenschappen (UIPS). "Kalfjes van slechts een paar weken oud worden vanuit verschillende bedrijven in Europa vervoerd naar gespecialiseerde opfokbedrijven in Nederland. Door stress tijdens het transport, vermenging van kalveren uit andere landen en veranderingen in het dieet zijn deze jonge dieren vatbaarder voor een verscheidenheid aan ziekteverwekkers. Daardoor komen luchtweginfecties vaker voor."

De bacterie Mannheimia haemolytica is één van de belangrijkste pathogenen die deze longinfecties veroorzaakt. Daarom worden kalveren in hun eerste maanden vaak behandeld met antibiotica. Maar zo ontstaan ​​bacteriestammen die resistent zijn tegen antibiotica en daarom heeft de veehouderij dringend behoefte aan alternatieven om antimicrobiële resistentie aan te pakken.

Ook in moedermelk

Onlangs ontdekte Brabers onderzoeksgroep al dat het toevoegen van specifieke niet-verteerbare suikers aan melkvervangers het kalf kan beschermen tegen bepaalde longinfecties. "Hier werden de zogenaamde galacto-oligosachariden (GOS) gebruikt. De werking van deze structuren doet erg denken aan de werking van oligosachariden die voorkomen in moedermelk. Ze ondersteunen het immuunsysteem door de groei en activatie van nuttige bacteriën te stimuleren."

Het verminderen van antibioticagebruik bij dieren door het toedienen van specifieke oligosachariden zal mogelijk kunnen bijdragen aan geavanceerde gezondheidszorg in de 21e eeuw.

Antibacteriële werking

Wanneer GOS als voedingssupplement wordt verstrekt, moet het door de darmen opgenomen worden voordat het in de longen effectief kan zijn. “Daarom leek het ons interessant om te onderzoeken of de longontsteking zal afnemen als de oligosachariden direct in de longen komen", zegt Braber. "We hebben GOS via een spray in de neus toegediend en dat blijkt inderdaad te werken."

In samenwerking met de Animal Nutrition Group van Wageningen University & Research en de faculteit Diergeneeskunde van de Universiteit Utrecht toonden UIPS-onderzoekers aan dat het direct toedienen van GOS in de luchtwegen tijdens de eerste acht levensweken de longontsteking bij kalveren vermindert. Daarnaast bevestigden ze het directe antibacteriële effect van GOS op Mannheimia haemolytica en bovendien dat GOS de effectiviteit van antibiotica zou kunnen verbeteren.

One Health Concept

De resultaten van Braber en haar collega's zijn belangrijk voor het zogenaamde One Health Concept dat het verband tussen gezondheid van mens, dier en omgeving erkent. Braber: "Omdat One Health een wereldwijd concept is, zal het verminderen van antibioticagebruik bij dieren door het toedienen van specifieke oligosachariden mogelijk kunnen bijdragen aan geavanceerde gezondheidszorg in de 21e eeuw. Want wanneer een deel van de antibiotica kan worden vervangen of verminderd met niet-verteerbare suikers, zal dit ook het risico op bacteriële resistentie verminderen bij dieren, en hopelijk bij mensen.”

Naast kalveren gebruikten de wetenschappers humane luchtwegcellen in het laboratorium. "De ontstekingsremmende werking van GOS was ook aanwezig in deze cellen van de mens", aldus Braber. “In samenwerking met het Erasmus MC onderzoeken we nu het gebruik van GOS bij kinderen met luchtweginfecties. In de toekomst kunnen oligosachariden hopelijk als anti-infectiemiddel worden gebruikt, als alternatief of als aanvullende therapie bij dieren en mensen."