Chemie versus bacteriën, # 15. Antibacteriële middelen uit het verleden

We hebben altijd geleerd dat Alexander Fleming de penicilline heeft ontdekt; maar stoffen die op penicilline lijken zijn al eeuwenlang gebruikt. We zouden deze historische praktijken zelfs als inspiratie kunnen gebruiken voor nieuwe therapieën. Vooral om resistentie te overwinnen, het probleem dat zo duidelijk naar voren is gekomen in 100 jaar gebruik van antibacteriële middelen.

Project ‘100 jaar antibiotica’
Aflevering 13. November 1921 en September 1928
Aflevering 14. Raadsels en toeval
Aflevering 15. Antibacteriële middelen uit het verleden
Aflevering 16. De sulfa’s staan voor
Aflevering 17. Het Oxford team

John Parkinson
John Parkinson

Oudheid

In oude culturen, zoals in Egypte, Griekenland en India, gebruikten artsen vaak schimmels om infecties tegen te gaan. Imhotep, een arts in het oude Egypte, gebruikten bijvoorbeeld beschimmeld brood om infecties aan het gezicht te behandelen. Ook bij meer recente volksgeneeskunde gebruikten artsen schimmels bij infecties. In Europa werden beschimmeld brood en beschimmelde jam gebruikt. Kompressen van beschimmelde gekauwde gerst en appel zijn lang gebruikt in Azië om huidwonden te genezen. In 17e eeuws Polen gebruikten mensen vochtig brood gemengd met spinnenwebben (die vaak schimmelsporen bevatten) om wonden te behandelen. En in 1640 schreef John Parkinson, de kruidendokter van de koning, over het idee om schimmels te gebruiken bij medische behandelingen.

Natuurlijk maakte de oude geneeskunde ook gebruik van medicinale planten en plantenextracten. De meest veelzijdige plant is knoflook. In de loop van de tijd is deze plant aanbevolen voor bijna alle aandoeningen, van depressie tot reuma en van hoge bloeddruk tot verstopping. Zijn bijnamen gaven dat ook al aan. Hij heette ‘Russische penicilline’, ‘natuurlijk antibioticum’, ‘plantaardig viagra’, ‘plantaardige talisman’, ‘wondermiddel van de boer’, ‘slangengras’ enz. Knoflook is vrijwel reukloos tot het wordt gepeld. Er zit een olie in met een aantal onverzadigde alifatische zwavelverbindingen die de plant zijn werkzaamheid en geur verlenen. Waaronder allicine, een stof met sterke antibacteriële werking. Een verwante stof is alliine, kristallijn en reukloos. Maar een stof die met het enzym alliinase in verse knoflook omgezet kan worden in allicine. De moderne wetenschap bevestigt dat deze stof een positieve werking heeft op bijna elk menselijk lichaamsdeel. Toch is knoflook in het verleden vaak vermeden of zelfs verboden geweest, vanwege de scherpe en onaangename geur.

Modern onderzoek

Het eerste moderne antibioticum, gebruikt in ziekenhuizen bij de bestrijding van ontstekingen, was pyocyanase. Tegen het eind van de 19e eeuw ontdekten Rudolf Emmerich en Oscar Löw dat de groene bacteriën uit het verband van gewonde patiënten de groei van andere microben verhinderden. Zij kweekten dit organisme (Pseudomonas aeruginosa) op en gebruikten de bovenstaande vloeistof als geneesmiddel. Maar de effecten waren gemengd. Het medicijn werkte niet goed bij alle patiënten, en er konden ook giftige stoffen in zitten. Uiteindelijk werd het gebruik van dit medicijn daarom stopgezet.

Joseph Lister
Joseph Lister

Uit research blijkt de laatste tijd dat heel wat onderzoekers al vóór Fleming Penicillium schimmels als antibacteriële middelen hebben ontdekt. Maar ze konden de schimmel niet isoleren of goed identificeren. Of hun publicaties werden genegeerd en vergeten. In de jaren 1870 zag Sir John Scott Burdon-Sanderson in Londen al dat er geen bacteriegroei was in een kweekvloeistof bedekt met schimmel. Zo zagen ook Joseph Lister (Engels chirurg en ontwikkelaar van de moderne ontsmetting) en de Welshe arts William Roberts (die het woord ‘enzym’ bedacht) dat in cultures van Penicillium glaucum meestal geen bacteriële verontreiniging plaats vindt (penicillium glaucum is de schimmel in blauwe kaas; nauw verwant aan pencillium notatum die penicilline maakt en destijds was het moeilijk, beide te onderscheiden). Ook andere onderzoekers, waaronder John Tyndall, Louis Pasteur en Jules Francois Joubert zagen dat bacterieculturen in toom konden worden gehouden door schimmels van het geslacht penicillium.

Vicenzo Tiberio
CUOMO

Nog verbazingwekkender: een aantal onderzoekers maakte de correcte analyse van de werking van penicillium schimmels als antibacteriële middelen en publiceerde erover, maar hun publicaties werden niet opgemerkt. Dit gebeurde Vicenzo Tiberio, een Italiaanse arts aan de Universiteit van Napels. In 1895 schreef hij over schimmels uit een bron in Arzano; maar hij schreef in het Italiaans en zijn stuk werd nooit in andere talen aangehaald. Twee jaar later ontdekte Ernest Duchesne aan de École du Service de Santé Militaire in Lyon de genezende eigenschappen van een Penicillium glaucum schimmel, waarmee hij zelfs tyfus kon genezen in Guineese biggetjes die ermee waren besmet. Hij publiceerde zijn onderzoek in 1897 maar dit werd genegeerd door het Institut Pasteur. En tenslotte bestudeerden Andre Gratia en Sara Dath aan de Vrije Universiteit van Brussel de effecten van schimmelcultures op bacteriën. In 1924 vonden zij dat aftreksels van schimmels vele soorten bacteriën konden doden. Ze beschreven hun bevindingen in de Comptes Rendus Des Séances de La Société de Biologie et de Ses Filiales en stelden vast dat het om de Penicillium glaucum ging. Maar ook deze resultaten kregen weinig aandacht. Men begreep de antibacteriële middelen en hun medische betekenis niet goed; bovendien verloor Gratia zijn monsters.

Oude antibacteriële middelen

Het is de moeite waard, zulke historische voorbeelden te onderzoeken en – indien gewenst – opnieuw te gebruiken. Want slechts 100 jaar na de eerste antibiotica is resistentie een van onze grootste problemen geworden. Zou de historische geneeskunde ons hierbij kunnen helpen? Bij één onderzoek keek men naar schimmels op appels, bieten, citroenen en sinaasappels. De onderzoekers vonden dat mycelium van alle vruchten en groenten Staphylococcus bacteriën tegenwerkten, inclusief zijn resistente variant MRSA. Zij vragen zich af of mycotherapie (therapie met schimmels) op basis van zulke stoffen gebruikt kan worden om resistentie te voorkomen. Vooral doordat in zulke schimmels niet alleen penicilline zit, maar ook de verwante stof patuline. Maar zij constateren ook dat schimmels uit rottend fruit niet precies gekarakteriseerd kunnen worden. Daarom zullen artsen zulke remedies alleen voorschrijven in geval van nood, als er geen andere medische ingreep mogelijk is. Bijvoorbeeld na een kernoorlog, of in extreme leefomstandigheden als in krijgsgevangenenkampen. In zulke uitzonderlijke gevallen kunnen zulke remedies het verschil betekenen tussen leven en dood voor een patiënt met een ernstig geïnfecteerde wond. Andere onderzoekers kijken naar de middeleeuwse medische wetenschap, opnieuw om te ontdekken of zij daar iets nuttigs voor ons kunnen ontdekken. Met moderne technieken hopen zij te ontrafelen hoe premoderne artsen ontstekingen behandelden en of hun ingrepen echt werkten.

Tu Youyou antibacteriële middelen
Tu Youyou

In China is gebleken dat zulk onderzoek echt nuttig kan zijn. Bij zo’n soort onderzoek is artemisinine naar boven gekomen, nu het beste medicijn ter wereld tegen malaria. Deze ontdekking gaat terug op een verzoek in de jaren 1960 door Noord-Vietnamese leiders aan Mao Zedong om een goede behandeling voor malaria te vinden. In 1967 begonnen de Chinezen een geheim onderzoeksproject aan planten met de codenaam ‘Project 523’. In de loop van dit project ontdekte de leider ervan, Mevr. Tu Youyou, artemisinine in de bladeren van de Artemisia annua. Ze verbond een tweeduizend jaar oude Chinese behandeling met artemisia aftreksels met moderne chemie. In 2015 kreeg ze voor haar werk de Nobelprijs voor Geneeskunde.

Nieuwe ontdekkingen van antibacteriële middelen

Dat historisch onderzoek kan leiden tot verrassende resultaten wordt nog eens bewezen door ontdekkingen in oude skeletten van Nubiërs. In deze botten ontdekten onderzoekers sporen van tetracycline. In de Oudheid was Nubië een koninkrijk waar nu Soedan ligt. Tetracycline is een modern antibioticum dat wordt gemaakt door de bacterie Streptomyces. De stof kan alleen maar in het skelet gekomen zijn door een dieet dat tetracycline bevatte. Wij weten inderdaad van de Nubiërs dat infectieziekten weinig bij hen voorkwamen. Voor zover wij weten is deze kennis nog niet ergens toegepast. Maar wat wij ermee willen zeggen is: van oudsher hebben artsen antibacteriële middelen gebruikt om ziekten te voorkomen of genezen. We moeten daarover nog veel méér te weten komen.

Bronnen:
Extracts from the History and Medical Properties of Garlic. Biljana Bauer Petrovska and Svetlana Cekovska. Pharmacognosy Review, 2010, 4, 7, 106-110
Antibiotics: from prehistory to the present day. Kate Gould.  Journal of Antimicrobial Chemotherapy, Volume 71, Issue 3, March 2016, Pages 572–575
A Brief History of the Antibiotic Era: Lessons Learned and Challenges for the Future. Rustam I. Aminov. PMC, December 2010
Medieval medical books could hold the recipe for new antibiotics. Erin Connelly. The Conversation, April 17, 2017
Moulds in ancient and more recent medicine. Milton Wainwright. Mycologist, Volume 3, Issue 1, January 1989, Pages 21-23
Mycelium of fungi isolated from mouldy foods inhibits Staphylococcus aureus including MRSA – A rationale for the re-introduction of mycotherapy? Sulaiman Alnaimat, Naiyf S. Alharbi, Sulaiman Ali Alharbi, Saleh H. Salmen, Arunachalam Chinnathambi, Bassam O. Al-Johny, and M. Wainwright. Saudi J Biol Sci. 2015 Sep; 22(5): 600–603
The history of antibiotics: The Japanese story. Kumazawa, J., Yagisawa, M. J Infect Chemother 8, 125–133 (2002)

(Visited 11 times, 1 visits today)

Plaats een reactie