Biologie · Begrippenlijst

Wat is Resistentie?

Definitie 12.11 Universitaire biologie — jaar 3 · Hoofdstuk 12 — Bacteriologie: groei, fysiologie en genetica

Een bacterie weerstaat een antibioticum op een van vijf manieren. Zij vernietigt het middel: de β\beta-lactamasen hydrolyseren de β\beta-lactamring, en de varianten met verbreed spectrum en de carbapenemasen vernietigen nu ook de nieuwste. Zij verandert het doelwit: een mutatie in het ribosomale eiwit of het gyrase dat het middel bindt, of, bij MRSA (methicillineresistente Staphylococcus aureus), een verworven gen voor een dwarsverbindend enzym dat de β\beta-lactams niet binden; de resistentie tegen vancomycine vervangt het eindstandige D-Ala door D-lactaat, dat het middel niet herkent. Zij pompt het middel naar buiten met effluxpompen, vaak met een brede specificiteit. Zij verhindert dat het middel binnenkomt, door een porine te verliezen. Of zij omzeilt de geblokkeerde stap met een ander enzym. Doelwitmutaties ontstaan bij toeval in de patiënt met snelheden van 10810^{-8} tot 10610^{-6} per deling en worden tijdens de behandeling geselecteerd; de enzymen en de pompen worden meestal op plasmiden verworven uit het enorme reservoir van bodem- en darmbacteriën, waarin zij in de loop van tijdperken zijn ontstaan tegen de antibiotica die schimmels en andere bacteriën maken. Persisters — sluimerende cellen die een middel overleven zonder genetisch resistent te zijn — verklaren de terugval na een behandeling die had moeten werken.

Het venster van de mutantselectie. Een middelniveau boven de MRC van de mutanten doodt alles; tussen de twee MRC’s (gearceerd) doodt het het wildtype en selecteert het de mutanten. Een dosis waarvan het niveau urenlang door het venster zakt, of een kuur die te vroeg wordt gestaakt, kweekt resistentie.
Het venster van de mutantselectie. Een middelniveau boven de MRC van de mutanten doodt alles; tussen de twee MRC’s (gearceerd) doodt het het wildtype en selecteert het de mutanten. Een dosis waarvan het niveau urenlang door het venster zakt, of een kuur die te vroeg wordt gestaakt, kweekt resistentie.

Voorbeelden

Voorbeeld 12.13 (Het venster van de mutantselectie)

Een stam heeft een MRC van 1mg/L1\,\mathrm{mg}/\mathrm{L}; haar resistente mutanten van de eerste stap, die in één op 10710^{7} aanwezig zijn, hebben een MRC van 8mg/L8\,\mathrm{mg}/\mathrm{L}. Een dosis die het middel op 4mg/L4\,\mathrm{mg}/\mathrm{L} houdt doodt het wildtype en laat de mutanten zonder concurrentie groeien: het concentratiegebied tussen de MRC van het wildtype en die van de mutanten is het venster van de mutantselectie, en een behandeling die daarin blijft kweekt resistentie. Een dosis boven 8mg/L8\,\mathrm{mg}/\mathrm{L} doodt beide; een te lage dosis, of een kuur die wordt gestaakt wanneer de patiënt zich beter voelt en het middelniveau door het venster zakt, is de manier waarop een resistente populatie ontstaat. Dezelfde logica bepaalt de schema’s voor de behandeling van tuberculose: zes maanden, vier middelen, in doses boven de MRC van elke mutant van één stap.

Lees in het hoofdstuk →