Riool als sinistere kraamkamer

Een groot deel van de multiresistente bacteriën overleeft de rioolwaterzuivering, ontdekte onderzoeksbureau Orvion uit Stolwijk onlangs. De onderzoekers zijn zelfs de eersten in Nederland die dit nauwkeurig kunnen vaststellen. Met dank aan nieuwe meettechnieken.

Milieutechnoloog Marc van Bemmel (42), oprichter en directeur-eigenaar van Orvion, deed het rioolwateronderzoek samen met moleculair microbioloog Aleida Hommes-de Vos van Steenwijk (36). Hommes: „Dankzij onze drinkwatervoorziening en rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s) krijgen wij de meeste ziekteverwekkers niet meer zo snel in gevaarlijke hoeveelheden binnen. Voordat wij deze voorzieningen hadden, kwamen hier dezelfde schrijnende toestanden voor als bijvoorbeeld in Mozambique. Daar sterven kinderen aan diarree of cholera na het drinken van grondwater dat volzit met allerlei darmbacteriën.”

Die toestanden zijn in Nederland gelukkig voorbij. Maar in het prachtige rioolsysteem in westerse landen wemelt het tegenwoordig van de medicijnresten, hormonen en andere niet-afbreekbare chemische middelen.

Bedrijven zoals Orvion zoeken naarstig naar bacteriën die deze overvloed aan onnatuurlijke hormonen en medicijnresten zouden kunnen afbreken. Van Bemmel: „Mensen gebruiken onvoorstelbaar veel medicijnen. Hierdoor hebben wij een veel hogere levensverwachting. De farmaceutische industrie probeert zo effectief mogelijke medicatie te ontwikkelen, maar ze kijkt onvoldoende naar de biologische afbreekbaarheid ervan.”

Superbacterie

Het nu voorliggend onderzoek van Orvion richtte zich echter op een nog ernstiger gevaar: bacteriën die zich tegen al deze farmaceutische stoffen hebben gewapend.

Steeds vaker lijden mensen aan ziektes die door antibioticaresistente bacteriën worden veroorzaakt. Hommes: „Dokters gebruiken antibiotica, bijvoorbeeld penicilline, om bacteriële ziektes te bestrijden. Maar een bacterie kan snel veranderen: door een groot aanpassingsvermogen en DNA-mutaties kan ze ongevoelig worden voor een bepaald antibioticum.”

Steeds meer bacteriesoorten kunnen zodoende steeds meer antibiotica overleven. Hierdoor kunnen mensen bacterie-infecties oplopen waar antibiotica nog amper vat op hebben. Van Bemmel: „Medici zijn zelfs bang voor de opkomst van een soort superbacterie die tegen elk medicijn bestand is. De Wereldgezondheidsorganisatie heeft dit probleem in 2015 als een van de grootste uitdagingen van deze tijd bestempeld. Ze vreest dat infecties van dergelijke, niet te bestrijden bacteriën binnen dertig jaar de ziekte kanker als doodsoorzaak nummer één zullen verdrijven.”

Voor de bestrijding van dit probleem hebben overheden en medici al veel aandacht, vervolgt Van Bemmel. „Maar ze hebben veel minder oog voor de rol die het riool hierin speelt. Al de uitwerpselen van zieke mensen komen daar terecht. Mét de resistente bacteriën waarvan ze zo ziek zijn.”

Die komen daar terecht in een omgeving waar heel veel andere microben leven, verklaart microbioloog Hommes. „Bacteriën hebben er een ideale omgeving om zich te vermenigvuldigen. Maar ze kunnen óók DNA met andersoortige bacteriën uitwisselen. Hierdoor maken ze mogelijk ook andere microben resistent tegen antibiotica.”

Van Bemmel: „De situatie in het riool is dus een potentieel risico. De superbacterie waar medici zo bang voor zijn, kan zich juist in het riool uitstekend ontwikkelen. En vervolgens via de rwzi’s in onze natuur terechtkomen.”

Blaasontsteking

Zolang je gezond bent, hoeft zelfs zo’n superbacterie geen probleem te vormen, benadrukt de milieutechnoloog. „Een goed werkend afweersysteem kan zo’n bacterie wel onschadelijk maken. Maar zodra jouw lichaam dit vanwege een verzwakt immuunsysteem niet zonder medische hulp afkan, ben je afhankelijk van het bestaan van medicijnen die de ziekmaker wél kunnen doden.”

De superbacterie vormt vooral een bedreiging voor mensen die al zeer verzwakt zijn vanwege ouderdom of meerdere kwalen. Hommes: „Die zijn voor hun genezing compleet afhankelijk van antibiotica. Maar tegen multiresistente bacteriën kunnen artsen weinig beginnen.” Zelfs als er nog wél ergens een werkend medicijn tegen de bacterie zou bestaan. Want met elk toegediend middel dat niet blijkt te werken, verstrijken kostbare dagen. „Dit vergroot het risico dat zo’n patiënt overlijdt voordat de artsen een geschikt middel hebben gevonden. Dit gebeurt nu overigens nog zelden. Maar hoe sterker de bacterie, hoe lastiger de zoektocht.”

Maar ook voor gezonde mensen vormen de steeds sterkere bacteriën een gevaar, stelt de microbiologe. „Je ziet dit bijvoorbeeld goed bij blaasontsteking. Die infectie kunnen dokters steeds moeilijker bestrijden. Vroeger kreeg je bij de huisarts een antibioticakuur van vijf dagen, en dat was het dan. Nu krijg je eerst antibioticum één. Als dat na vijf dagen niet werkt, volgt antibioticum twee, enzovoort. Maar als die kuren telkens niet aanslaan, word je steeds zieker. Uiteindelijk kun je in het ziekenhuis terechtkomen met een nierbekkenontsteking.”

De kwaaddoener in je lijf heeft dan inmiddels zo’n beetje alleenheerschappij: zijn concurrenten hebben dankzij de antibiotica ten slotte wél het loodje gelegd. En zelf wordt de resistente bacterie steeds ongevoeliger voor al die medicijnen: in eerste instantie kan een toegediend antibioticum de bacterie misschien nog wel even verzwakken, maar daarna komt hij nog sterker uit de strijd tevoorschijn. Zijn verwoestend werk kan hij dan met nog minder tegenstand voortzetten.

Dat probleem houdt Hommes erg bezig. Tot nog toe komen patiënten er in het ziekenhuis wel bovenop, maar pas na een heel gerichte bestrijding. „Dan is een goede gezondheid en levenskracht dus belangrijk, want het kost tijd om een geschikt middel te vinden.”

DNA

Zelf heeft Orvion sinds kort een apparaat in huis waarmee zo’n onderzoek veel sneller kan verlopen. Hommes: „Om te achterhalen om welke bacterie het gaat én tegen welke medicijnen hij nog niet bestand is, zetten onderzoekers de bacteriën die rond zo’n infectie leven nu nog op kweek. Maar het gaat dan om allerlei bacteriesoorten. Het is een enorm karwei om uit te vogelen welke bacterie nu de ellende veroorzaakt. En welk medicijn haar wél kan doden.”

Met de techniek die zij hebben gebruikt voor hun rioolonderzoek, kun je dit veel sneller achterhalen. Dit gebeurt door direct het DNA van al die bacteriën te onderzoeken. Niet per afzonderlijke bacterie, maar simpelweg door met wat kunstgrepen alle aanwezige microben te doden en hun cellen ”uit elkaar te trekken”.

„Ons apparaat analyseert dan alle aanwezige DNA. Je hoeft dus helemaal niets meer op kweek te zetten. Een microscoop komt er ook niet meer bij kijken”, vertelt Hommes.

De genoemde techniek om supersnel de aanwezige DNA-codes weer te geven, heeft Orvion van een Brits bedrijf gekocht. Van Bemmel: „In Nederland gebruiken meer bedrijven en vooral universiteiten dit apparaat maar wij zijn, voor zover bekend, de eerste Nederlandse onderneming die hiermee de antibioticaresistentie in kaart brengt.”

Orvion heeft vervolgens zelf software ontwikkeld waarmee het deze codes kan kraken. Van Bemmel: „Met al die data op zichzelf kun je namelijk nog niets, natuurlijk. Je moet er ook betekenis aan kunnen geven. Dankzij onze software kunnen wij nu direct aan dat DNA aflezen om welke bacteriën het gaat. Maar wat nog belangrijker is: we kunnen ook nauwkeurig zien tegen welke antibiotica de beestjes resistent zijn. Hierdoor kunnen we heel snel uitdokteren waarmee we zo’n specifieke bacterie wél zouden kunnen doden.”

Proef

Met zijn product wil het Stolwijkse bedrijf uiteraard graag de markt veroveren. Maar dan moet de klant wel de waarde ervan inzien. Van Bemmel: „Daarom hebben wij meerdere waterschappen aangeschreven. Niet alleen om te demonstreren wat wij ermee kunnen doen, maar ook om aan te tonen welke rol rwzi’s spelen in de verspreiding van multiresistente bacteriën in het oppervlaktewater.”

Als zo’n rwzi geen idee heeft wat voor bacteriën er allemaal in het riool rondspoken, kan het waterschap er weinig tegen beginnen. Van Bemmel: „Als je schadelijke bacteriën wilt elimineren, moet je weten om welke soorten het gaat – én kunnen meten of je aanpak slaagt. Want met een blinddoek om kun je lastig werken.”

Maar daarnaast wil zo’n rwzi allerlei goede bacteriën juist heel graag levend houden: die breken in de vuilwaterbassins allerlei schadelijke stoffen af. „Als je met een bestrijdingsmiddel juist díé organismen per ongeluk zou doden, kun je de waterzuivering wel sluiten. Je moet dus heel goed weten welke bacteriën je uit de weg moet ruimen. En waarmee je dit vervolgens kunt doen.”

Rioolwater

Vijf aangeschreven waterschappen reageerden positief op het aanbod van Orvion voor een demonstratie. „Ze hebben ons naar de grootste rwzi van Nederland gestuurd, in de Harnaschpolder bij Delft. Daar hebben wij monsters opgevraagd van het ongezuiverde rioolwater en van het gezuiverde water dat de rwzi’s in de vrije natuur lozen. In de Noordzee, in dit geval.”

Vervolgens maakte Orvion voor het eerst –en gedetailleerd– inzichtelijk dat het reeds bestaande vermoeden klopte: de bewuste rwzi haalde lang niet alle resistente bacteriesoorten uit het water. Van Bemmel: „Iets minder dan de helft zagen we nog steeds terug in het gezuiverde water. Die komen dus in ons milieu terecht.” De resultaten verschenen begin dit jaar in een artikel van H2O, een vakblad in de watersector.

De vraag is vervolgens of elke rwzi in ons land op een vergelijkbare manier presteert. Van Bemmel: „Daar zouden wij natuurlijk graag onderzoek naar doen. Het lijkt ons zelfs heel belangrijk.” Vervolgens komt de vraag bovendrijven welke gevolgen dit voor de mensheid heeft. „Het zou natuurlijk kunnen dat veel schadelijke bacteriën alsnog in de sloten doodgaan. Maar dat weten we gewoon niet. Hiervoor zouden we ook de polders in moeten om metingen te doen.” Of waterschappen het bedrijf hier inderdaad opdracht voor gaat geven, moet Van Bemmel nog afwachten.

----

Angst voor multiresistente bacterie reëel

Dat de vrees voor resistente superbacteriën gegrond is, blijkt onder meer uit het lot dat een Amerikaanse vrouw van 70 tot 80 jaar oud een halfjaar geleden trof. De Amerikaanse medisch-nieuwswebsite Stat berichtte hier afgelopen 12 januari als eerste over.

De niet nader omschreven vrouw overleed in september aan een ongeneeslijke urineweginfectie. Uit onderzoek bleek dat de superbacterie die zich door haar lichaam had verspreid, liefst 26 verschillende antibiotica kon afweren.

„We hebben elk middel dat in de Verenigde Staten voorhanden is erop uitgeprobeerd, en geen ervan had effect”, meldde dr. Alexander Kallen, medisch onderzoeker van het Centrum voor Ziektebestrijding en -preventie in Nevada. Hij omschreef de ontdekking als beklemmend. „We hebben al zo lang vertrouwd op nog nieuwere en nieuwere antibiotica. Maar blijkbaar kunnen de organismen sneller een resistentie ontwikkelen dan wij nieuwe medicijnen kunnen maken.”

Het probleem speelt niet enkel ver van huis: in Nederland overleefde de schrijfster en tv-persoonlijkheid Daphne Deckers (48) vier jaar terug ternauwernood een blaasontsteking. De E. colibacterie die haar blaasontsteking veroorzaakte, was in principe te behandelen met acht verschillende antibiotica. Maar doordat de bacterie resistent was voor zeven daarvan, bleef er maar één over.

Die achtste werkte. Maar wat gebeurt er, vroeg Deckers zich onlangs af op een internationale conferentie over antibioticaresistentie in Den Haag, als die bacterie leert om zich te verdedigen tegen antibioticum nummer acht? Nu al plande de uroloog de bewuste afspraak met haar aan het eind van zijn dienst. Daarna moest alles namelijk gedesinfecteerd worden. Deckers vormde een gevaar voor haar omgeving.

Margaret Chan, de directeur-generaal van de Wereldgezondheidsorganisatie, deed toen al exact dezelfde waarschuwing als de Amerikaanse arts Kallen: de toename van antibioticaresistentie gaat veel sneller dan de ontwikkeling van nieuwe antibiotica.

Riool als sinistere kraamkamer

Wetenschap & techniek

RD.nl in uw mailbox?