Antibiotica verstoren stofwisseling in dieren en planten

12 maart 2015

De ontwikkeling van planten en dieren raakt ernstig verstoord als ze leven in een omgeving waar veel resten van bepaalde antibiotica (tetracyclines) aanwezig zijn. Uit onderzoek van het Academisch Medisch Centrum (AMC) en de Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne in Zwitserland blijkt dat wormen en fruitvliegen klein blijven en minder nakomelingen produceren. Het plantje ‘de zandraket’ groeit minder goed als er in de bodem veel sporen van antibioticum te vinden zijn. De studie verschijnt vandaag in Cell Reports.

Volgens AMC-onderzoeker dr. Riekelt Houtkooper is het de eerste keer dat dit verband op deze schaal wordt aangetoond. Het is bekend dat ruimhartig gebruik van antibiotica leidt tot resistentie van de bacteriën waardoor het middel in patiënten minder effectief wordt. Ook beïnvloedt het medicijn de darmflora. ‘Nu laten we zien dat tetracyclines, waarvan alleen al in Nederland vooral in de veehouderij zo’n zeventigduizend kilo per jaar wordt gebruikt, ook planten en dieren beïnvloedt door verstoren van de stofwisseling.’

Dat er een dergelijk verband zou bestaan, is niet zo vreemd. Antibiotica richten zich op bacteriën en zijn een belangrijke behandeling tegen bacteriële infecties. De mitochondriën in cellen, zeg maar de energiecentrales, zijn tijdens de evolutie ontstaan uit bacteriën. Hierdoor zijn ze ook gevoelig voor bepaalde soorten antibiotica zoals de tetracyclines. Een andere soort veelgebruikt antibioticum, penicilline, heeft geen effect op de mitochondriën.

Het effect van tetracyclines op de groei van organismen was tot nu toe niet goed in experimenten bestudeerd. De onderzoekers hebben de groei van de plant zandraket in kaart gebracht en de wortels en bladeren ontwikkelen zich in een testopstelling minder goed naarmate er meer resten van antibioticum in de bodem zitten. Laboratoriumwormen en fruitvliegen blijven kleiner en krijgen minder nakomelingen bij toenemend antibioticumgehalte. Ook muizen die worden blootgesteld aan een antibioticakuur ondervinden hier last van. In al deze organismen is dit toe te wijzen aan het verstoren van de stofwisseling.

Met deze publicatie wordt de rol van antibiotica en gezondheid gecompliceerd. Eerder werk van dezelfde onderzoekers toonde aan dat deze antibiotica de levensduur van laboratoriumwormen verlengen. Houtkooper: ‘Deze antibiotica werken dus enerzijds levensverlengend, maar er is ook een andere kant van de medaille.’ Hoewel de antibiotica effecten hebben op planten en dieren, weet Houtkooper niet of de hoeveelheid antibioticum in bodem en grondwater zo hoog is dat organismen in de vrije natuur al schade ondervinden. ‘In de veehouderij wordt het medicijn veel gebruikt en de resten eindigen voor een deel in de mest van dieren. Er is echter nog weinig bekend over hoeveel tetracyclines in het milieu eindigen. Dit moet nader worden onderzocht.’

Lees de studie in Cell Reports

Antibiotica beïnvloedt de groei van zandraket. Twee planten krijgen schoon water (boven). De andere twee planten krijgen water waarin antibiotica zijn opgelost. (foto: EPF- Lausanne)
Antibiotica beïnvloedt de groei van zandraket. Twee planten krijgen schoon water (boven). De andere twee planten krijgen water waarin antibiotica zijn opgelost. (foto: EPF- Lausanne)