Project 1: Waterkwaliteit in Europa

Een goede waterkwaliteit is voor iedereen belangrijk. Zeker als het gaat om water dat je drinkt of waar je in zwemt. Water bevat stoffen die je normaal helemaal niet kunt zien en alleen in een speciaal lab terug kunt vinden. In dit onderzoek is zwemwater uit heel Europa verzameld om uit te zoeken waar er genen in het water opgelost zitten. Deze genen kunnen ervoor zorgen dat bacteriën antibiotica resistent worden. Dit kan problemen veroorzaken voor onze gezondheid.

Wat?

Tijdens dit onderzoek is de waterkwaliteit van allerlei natuurlijke zwemplekken door heel Europa in kaart gebracht. Jonge onderzoekers van allerlei leeftijden hebben tijdens hun vakantie watermonsters genomen door heel Europa. Deze monsters hebben ze zelf ter plekke onderzocht en de data online doorgegeven. Het water werd onderzocht op allerlei factoren zoals geur en temperatuur. Daarbij namen ze ook nog een watermonster mee voor verder onderzoek. Dit onderzoek wordt door Prof. Dr. Gertjan Medema en zijn collega’s en studenten uitgevoerd bij het KWR, een groot instituut voor wateronderzoek. Elk monster is onderzocht op de aanwezigheid van antibiotica resistentie genen: genen die ervoor zorgen dat (schadelijke) bacteriën niet meer worden tegengehouden door antibiotica. 

Waarom?

Het in kaart brengen van antibioticaresistentie-genen (AR-genen) is erg belangrijk. AR-genen zorgen er in een bacterie voor dat er stoffen worden geproduceerd die ervoor zorgen dat die bacterie niet uitgeschakeld kan worden door een behandeling met antibiotica. Antibiotica zijn medicijnen die gebruikte worden bij bacteriële infecties. De AR-genen kunnen worden opgenomen door bacteriën die in het water leven en die nu nog niet antibiotica resistent zijn. Zodra een bacterie een AR-gen opneemt uit het water, bestaat de kans dat de bacterie dit gen inbouwt in het eigen DNA. Als een gevolg daarvan wordt de bacterie dan resistent voor (bepaalde soorten) antibiotica. Hierdoor wordt niet alleen die ene bacterie resistent, maar ook alle volgende generaties die die bacterie produceert.

Wat doet DNA nou precies eigenlijk?

Hoe werkt DNA?

Hoe ontstaat resistentie tegen antibiotica?

Wat maakt bacteriën resistent tegen antibiotica?

Doordat AR-genen voorkomen in het water, kunnen dus steeds grotere populaties en steeds meer soorten antibiotica resistente bacteriën ontstaan. Hoe meer van die bacteriën er bestaan, hoe groter de kans dat ze een ziekte kunnen (gaan) veroorzaken waartegen we nog geen goede behandeling of genezing hebben. Als je in dat water zwemt en die bacteriën binnen krijgt, kan het dus voorkomen dat je ziek wordt, maar dat je misschien niet goed behandeld kunt worden. Dit probleem wordt wereldwijd steeds groter: steeds meer schadelijke bacteriën zijn niet meer te bestrijden met antibiotica. En wat dan?

Het is daarom belangrijk te weten waar de genen voorkomen en hoeveel ervan zijn. Hiermee kunnen we de risico’s inschatten wat betreft het resistent worden van bacteriën in die gebieden. Ook kan het helpen om te voorspellen hoe die genen zich verder kunnen verspreiden. Al het water is immers met elkaar verbonden.

Wie en waar?

  • Onder leiding van Prof. Dr. Gertjan Medema, werkzaam voor het KWR in Nieuwegein en professor aan de TU Delft.
  • De monsters zijn verzameld door heel Europa, voornamelijk door onderzoekers uit Delft en omgeving. De onderzoekspakketjes konden worden opgehaald bij het Science Centre Delft, waar ook de monsters voor het lab weer verzameld werden. De monsters zijn vervolgens onderzocht in het lab van het KWR. 

Hoe doe je dat?

Om AR-genen in water te vinden, heb je ten eerste natuurlijk monsters nodig. Deze werden verzameld in speciale steriele flessen, zodat het water niet besmet zou raken met genen van buitenaf. Het water werd verzameld uit natuurlijke zwemplekken. Dit zijn bijvoorbeeld rivieren, zwemvijvers, (berg)meertjes enzovoort. Niet-natuurlijke plekken zoals bijvoorbeeld zwembaden mochten niet gemonsterd worden. Daarbij hebben de onderzoekers het zwemwater zelf ook onderzocht op temperatuur, geur, chloorgehalte, zuurgraad en hardheid. 

Instructies 
Data invoer (GeoForm) – Het project is al afgelopen. Niet langer beschikbaar.

Meedoen

Het project is helaas al afgelopen en je kunt je dus niet meer inschrijven!

Resultaten

  • De gemeten locaties kun je hier (deels) terugvinden.
  • Toen nog niet alle monsters geanalyseerd waren, heeft Gertjan een presentatie gehouden bij het Science Centre Delft. De precieze tussentijdse resultaten (en wat extra informatie over antibiotica resistentie!) kun je op deze posters lezen. 

  • Het onderzoek is gelukt en de eindresultaten zijn veelbelovend! Van de 65 teruggebrachte monsters, was er slechts één niet geschikt voor analyse. De andere monsters zijn onderzocht op de aanwezigheid van wel 9 verschillende AR-genen. In een groot deel van de monsters zijn AR-genen aangetroffen. Het water uit die monsters kwam vooral uit (vervuilde) rivieren. Alle bergmeertjes bleken helemaal schoon te zijn en geen genen te bevatten! Aan de ene kant is het goed nieuws dat we AR-genen gevonden hebben: de manier waarop de monsters door de pioniers verzameld zijn, werkt dus. De monsters zijn goed genoeg bewaard om er resultaten uit te halen.

Het slechte nieuws is dat in veel van het zwemwater van Europa dus AR-genen voorkomen. Veel locaties bevatten één of meerdere genen. Dat is helemaal niet de bedoeling. Hoe meer AR-genen er in een bepaald ‘stuk’ water zitten, hoe groter de kans dat er ook bacteriën in voorkomen die die genen hebben opgenomen. Ga je daar zwemmen, dan kun je dus water binnenkrijgen dat antibiotica resistente bacteriën bevat. Je kunt dan misschien ziek worden van bacteriën waar antibiotica niet (goed) tegen helpen. Het water is wat dat betreft dus ongezonder als er meer AR-genen voorkomen.

De resultaten vormen een onderdeel van een veel groter onderzoek naar de waterkwaliteit in Europa in het algemeen en in het kader van antibiotica gebruik en resistentie. De resultaten zijn gepresenteerd op een conferentie in Beijing en zullen nu worden gebruikt om een artikel in het vakblad Water Matters te publiceren. Uiteindelijk worden de resultaten natuurlijk ook gebruikt voor een wetenschappelijke publicatie!