Ciprofloxacine heeft dramatische gevolgen voor het mitochondriale genoom, antibiotica dienen met zorg gebruikt te worden

UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND

Antibiotica hebben vele levens gered van patiënten met bacteriële of schimmelinfecties, maar deze waardevolle medicijnen hebben ook een schaduwkant. Net als bij de meeste medicijnen hebben ook veel antibiotica ongewenste effecten op het metabolisme van ons lichaam, met min of meer ernstige symptomen als gevolg.

De groep van fluoroquinolonen met zijn meest befaamde onderdeel ciprofloxacine is zo’n voorbeeld: fluoroquinolonen zijn een van de meest gebruikte breed spectrum antibacteriële antibiotica en worden meestal voorgeschreven bij luchtweg-, blaas- of oorontstekingen. Hoewel ze algemeen goed verdragen worden, ontwikkelen sommige patiënten die fluorquinolonen gebruiken ernstige gezondheidsproblemen, waaronder gescheurde pezen, blijvende zenuwschades of depressies. De oorzaak van deze bijwerkingen is nog niet duidelijk.

In een studie aan de universiteit van Eastern Finland en gepubliceerd in Nucleic Acids Research, werd het effect onderzocht van ciprofloxacine op mitochondria, belangrijke celorganen in ons lichaam die de energie genereren voor onze cellulaire functies. Mitochondria bevatten hun eigen kleine circulaire genoom, dat topoisomerase enzymen voor het onderhoud nodig heeft. Topoisomerasen reguleren de DNA topografie en ‘ontwarren’ bijvoorbeeld knopen en verrekkingen van een genoom door de DNA sequentie door te knippen en opnieuw te verbinden. Hoewel fluoroquinolonen ontwikkeld zijn om de gyrase van bacteriële topoisomerase af te breken, met als gevolg de dood van de bacterie, breken ze ook de topoisomerase 2 af van onze eigen cellen.

“We ontdekten dat topoisomerase 2 vooral belangrijk is voor de reproductie van het mitochondriale genoom, omdat hierdoor de rotatie van deze kleine DNA molecuul gereguleerd wordt door de positieve draaiingen te verwijderen,” zegt Steffi Goffart, wetenschappelijk onderzoeker aan de universiteit van Eastern Finland.

Ciprofloxacie stopte deze normale onderhoudswerkzaamheden en omzetting van mitochondriaal DNA door het veranderen van de mtDNA topologie, met als gevolg verstoorde mitochondriale energieproductie en geblokkeerde celgroei en differentiatie. Deze dramatische impact op ons mitochondriale DNA is vermoedelijk de oorzaak van de meeste negatieve bijwerkingen die patiënten ondergaan, en ook de reden om fluoroquinolone antibiotica met grote voorzichtigheid te gebruiken.

Vertaling: Ellen Lam