Waarom zijn superbugs niet zwakker dan hun wilde type?

(Dit antwoord is gerelateerd aan mijn antwoord op Bacteriebestendigheid tegen natuurlijke antibiotica op de Biologie SE)

Allereerst: Als het om evolutie gaat, spreekt de Biologie niet over ‘sterk’ en ‘zwak’, maar over ‘fitheid’ (‘survival of the fittest’, bijvoorbeeld), die gaat over hoe goed een organisme is aangepast aan zijn omgeving. Fitness omvat hoe goed het kan overleven in zijn omgeving en hoeveel het vitale nakomelingen kan voortbrengen.

Dit lijkt logisch omdat in een gewone omgeving het wilde type virus het sterkste zou moeten zijn. Elke mutatie ervan is om het medicijn terug te vechten, daarom is het niet meer het sterkste

Dit is een misverstand van de evolutie. Het wilde type van een soort is niet het sterkste dat dit organisme kan zijn. Dat het het wilde type is, betekent gewoon dat het geëvolueerd is en zich verspreidt. Iets dat niet evolueert kan zich niet verspreiden (als een hyperbolisch voorbeeld kan het voordelig zijn voor de mens om vleugels te hebben, maar omdat we het niet geëvolueerd zijn, omvat ons wilde type het niet).

Het helpt ook om te onthouden dat “het wilde type” geen uniform ding is. Er zijn veel genetische variaties die we nog steeds beschouwen als het wilde type. Zelfs bacteriën die zich voortplanten via aseksuele voortplanting zijn niet allemaal hetzelfde, zelfs niet binnen één gastheer.

In de natuurlijke omgeving van de bacterie waar je het over hebt, levert een antibioticaresistentie weinig op omdat ze het niet tegenkomen. Dus als het zich ontwikkelt, zal het deze organismen niet helpen om te overleven en zou het zich alleen maar toevallig over de hele populatie verspreiden. Integendeel, het zou zelfs een nadeel kunnen opleveren - zo is er bijvoorbeeld een penicillineresistentie nodig voor de productie van het eiwit bèta-lactamase. In een penicillinevrije omgeving kan dit gewoon een dure extraatje zijn zonder een voordeel. Na verloop van tijd kan het verloren gaan.

In een menselijke inname van antibiotica zijn deze bacteriën met een antibioticaresistentie echter wel degelijk fitter en hebben ze een overlevingsvoordeel. Bacteriën met meerdere resistenties nog meer. Tussen bacteriën kunnen deze resistenties daadwerkelijk worden overgedragen door iets wat “transformatie” wordt genoemd en waarbij genetisch materiaal wordt opgepikt, dus het ontwikkelen van meerdere resistenties is ook niet zo ongewoon als het lijkt.

Wat betreft uw voorbeeld van een virus, zonder meer te weten, zou ik denken dat de fitnessreductie van de meer resistente virusstam waarschijnlijk een neveneffect is van de resistentie. Min of meer fit worden door evoluerende resistentie tegen behandeling is op zich geen verschil tussen virussen en bacteriën. Oorsprong en evolutie van antibioticaresistentie Mechanismen van bacteriële resistentie tegen antibiotica Wat is fitness?

Kortom, omdat mutaties niet specifiek zijn.

Een mutatie van een bacterie zou een mutatie kunnen zijn die zwak of sterk kan zijn.

Zwak & Sterk zou worden gekwantificeerd door onze technologie, behandelingen en begrip van de bacterie.

Er zijn twee factoren die belangrijk zijn om de verandering van de bacterie te begrijpen.

Epigenetische Aanpassing (Geen Genetische Mutatie)

Genetische Aanpassing (Genetische Mutatie en Selectie)

Bacteriën kunnen grote stukken DNA verkrijgen van andere bacteriën, virussen en het milieu.

How Does Selective Pressure Impact Antibiotic Resistance?

Om een gen functioneel te laten blijven en een deel van het genoom van de bacterie over een langere periode te laten functioneren, moet het helpen de overleving en/of het concurrentievermogen van de bacterie te verbeteren. Als een gen niet langer nuttig is, wordt het uiteindelijk niet-functioneel en wordt het uit het genoom verwijderd. Dit betekent dat de ontwikkeling en het behoud van antibioticaresistentie meestal afhankelijk is van de frequente blootstelling van de bacteriepopulatie aan niet-letale doses van het antibioticum (let op: sommige bacteriën zijn intrinsiek resistent tegen bepaalde antibiotica). Dit proces elimineert de bacteriën die resistentie hebben verloren en verhoogt het percentage resistente bacteriën. In de praktijk betekent dit dat er waarschijnlijk antibioticaresistentie zal ontstaan in omgevingen waar bacteriën vaak worden blootgesteld aan antibiotica. Op individueel niveau betekent dit dat een persoon meer kans heeft om een antibioticaresistente infectie te ontwikkelen door een langdurige of profylactische antibioticakuur te ondergaan, in tegenstelling tot kortdurende antibioticakuren van acute infecties. Dit betekent ook dat bacteriën resistentie kunnen verliezen tegen antibiotica die niet langer frequent worden gebruikt.

Kijk op Dit artikel voor meer informatie.