Ontdek hoe het bodemmicrobioom dient als bron van nieuwe antibiotica en waarom biodiversiteit in de tuin cruciaal is in de strijd tegen resistente kiemen.
In het hoofdartikel heb je gelezen hoe geelpootmeeuwen (Larus michahellis) als verreikende vectoren – dus overbrengers – fungeren voor antibioticaresistente kiemen. Hoewel deze ontwikkeling een ernstige bedreiging vormt voor de volksgezondheid, ligt de oplossing misschien wel direct onder je voeten.
In jouw tuin bevindt zich een complex ecosysteem: het bodemmicrobioom. Dit is het geheel van alle micro-organismen, dus bacteriën, schimmels en archaea, die in een bepaald bodemvolume leven.
De bodem is niet alleen de basis voor de groei van jouw duizendblad (Achillea millefolium), maar het grootste natuurlijke reservoir van biologische werkzame stoffen ter wereld. Meer dan 70 procent van de tegenwoordig in de geneeskunde gebruikte antibiotica werd oorspronkelijk uit bodemorganismen geïsoleerd. In tijden van toenemende resistentie komt het onderzoek naar deze microbiële diversiteit opnieuw centraal te staan in de wetenschap.
In de bodem heerst een voortdurende strijd om te overleven op basis van beperkte middelen zoals voedingsstoffen en water. Om de concurrentie aan te kunnen hebben veel micro-organismen het vermogen tot antibiose ontwikkeld. Antibiose is het remmen of doden van een organisme door de stofwisselingsproducten van een ander. Deze stofwisselingsproducten zijn wat we tegenwoordig antibiotica noemen.
Bijzonder efficiënt in deze chemische oorlogsvoering zijn de actinobacteriën (Actinobacteria), met voorop het geslacht Streptomyces. Wanneer je na een zomerse regenbui de typische, aardse geur ruikt, ruik je geosmine. Dit is een alcohol die door deze bacteriën wordt geproduceerd. Het onderzoek naar deze organismen is des te belangrijker omdat ze niet alleen bacteriën doden, maar ook signaalmoleculen uitzenden die het immuunsysteem van planten, zoals de brandnetel (Urtica dioica), kunnen versterken.
Om het belang van de bodem voor farmaceutisch onderzoek te begrijpen, geeft de volgende tabel een overzicht van de verschillende groepen organismen en hun functies:
| Organismegroep | Functie in het ecosysteem | Betekenis voor de geneeskunde |
|---|---|---|
| Actinobacteriën (Actinobacteria) | Afbraak van organisch materiaal (lignine, chitine) | Bron van streptomycine en tetracyclines |
| Mycorrhizaschimmels (Glomeromycota) | Uitwisseling van voedingsstoffen met plantenwortels | Productie van beschermende secundaire metabolieten |
| Bacillus-soorten (Bacillus subtilis) | Bevordering van plantengroei | Vorming van peptide-antibiotica |
| Proteobacteriën (Proteobacteria) | Stikstofbinding en kringlopen | Synthese van complexe organische verbindingen |
Het probleem van resistente kiemen die door wilde dieren zoals de zilvermeeuw (Larus argentatus) worden verspreid, hangt vaak samen met een verarmde bodemflora. In een gezonde, soortenrijke bodem heerst een biologisch evenwicht. Ziekteverwekkers die via ontlasting van dieren worden binnengebracht, ondervinden in een intact microbioom sterke concurrentie en worden biologisch onderdrukt.
Daarnaast vindt er in de bodem horizontale genoverdracht plaats. Dat betekent dat bacteriën genetische informatie – ook resistentiegenen – onderling kunnen uitwisselen. Hoe stabieler en diverser het bodemmilieu ter plaatse is, des te kleiner de kans dat invasieve, resistente kiemen uit de landbouw of uit stedelijk afvalwater zich blijvend kunnen vestigen. Als tuinbezitter lever je dus door het in stand houden van een levende bodem een actieve bijdrage aan de hygiëne van het landschap.
De activiteit van het microbioom fluctueert met de seizoenen. In het voorjaar, wanneer de bodemtemperaturen stijgen, ontwaakt de microbiële gemeenschap uit de winterrust. Dat is het moment waarop de concurrentie om voedingsstoffen het hevigst is en de meeste biologisch actieve stoffen worden gevormd. In de herfst daarentegen ligt de nadruk op de afbraak van afgevallen blad, bijvoorbeeld van de zomereik (Quercus robur), waarbij gespecialiseerde schimmels enzymen produceren die complexe koolstofverbindingen afbreken.
Je kunt de natuurlijke apotheek in jouw tuin door gerichte maatregelen ondersteunen en zo de biodiversiteit van micro-organismen bevorderen:
Door de biologische activiteit van je bodem te bevorderen, bescherm je niet alleen jouw planten, maar bewaar je ook een wereldwijd erfgoed. De volgende generatie medicijnen tegen resistente kiemen zal waarschijnlijk worden gewonnen uit precies die aarde die jij vandaag verzorgt.
Het is het geheel van alle micro-organismen in de bodem, zoals bacteriën en schimmels, die essentieel zijn voor de kringlopen van stoffen en de productie van werkzame stoffen.
Micro-organismen zoals Streptomyces produceren deze stoffen als chemisch afweermiddel (antibiose) om zich te handhaven in de strijd om voedingsstoffen tegen concurrenten.
Spitten vernietigt de gelaagdheid van de bodem en verscheurt schimmelnetwerken (mycelium), waardoor het biologisch evenwicht en de productie van werkzame stoffen worden verstoord.
Ja, een soortenrijke bodem onderdrukt binnengebrachte ziekteverwekkers door biologische concurrentie en verhindert zo dat ze zich blijvend verspreiden.
Hoofdartikel: Antibioticaresistente kiemen: waarom meeuwen als verspreiders onderschat worden
Nieuwe studie: hoe geelpootmeeuwen resistente bacteriën verspreiden. Lees hier feiten over hotspots, risico's voor de landbouw en ecologische verbanden.
VerdiepingLeer hoe je je oogst uit de natuurtuin veilig wast om bacteriën en zoönoseverwekkers te verwijderen. Tips voor ecologische tuinhygiëne.
VerdiepingOntdek hoe u uw drink- en badplaatsen in de natuurtuin hygiënisch schoon houdt en E. coli en ziektekiemen onder controle houdt.
VerdiepingOntdek hoe je een hygienische composthoop maakt zonder ongedierte. Tips tegen ratten en meeuwen voor een schone kringloop in de natuurtuin.
VerdiepingOntdek hoe je de waterkwaliteit van je vijver kunt verbeteren en ziekteverwekkende kiemen kunt vermijden. Met focus op ecologie, inheemse planten en natuurlijke hygiëne.
Alle soortgegevens zijn afkomstig uit wetenschappelijke bronnen (CC BY 4.0 / CC0). Naamsvermelding conform licentievoorwaarden. Volledig bronnenoverzicht →