In onze darmen huist een diverse bacteriële gemeenschap, waaronder Klebsiella oxytoca die we hier zien op een elektronenmicroscopie opname. Deze leden van de veel grotere Klebsiella-familie produceren tilimycine en tilivalline, twee enterotoxines die schade veroorzaken aan de dunne darm. Tegelijkertijd speelt K. oxytoca een positieve rol in de zogeheten kolonisatie resistentie; het vermogen van darmmicrobioom om de groei van schadelijke bacteriën tegen te gaan. In het geval van K. oxytoca was al bekend dat de bacterie beschermt tegen Salmonella-infecties.

Een team van het Duitse Helmholtz Instituut voor Infectieonderzoek heeft samen met collega’s van andere Duitse en Oostenrijkse instituten opgehelderd hoe deze tegenstrijdige effecten - schade en bescherming - van K. oxytoca te verklaren zijn. In Nature Microbiology beschrijven ze twee onderliggende mechanismen. Allereerst is er sprake van een ordinaire food fight: K. oxytoca en Salmonella azen op dezelfde voedingstoffen en in de woorden van onderzoeksleider Lisa Osbelt-Block is K. oxytoca veel assertiever in die strijd, waardoor Salmonella simpelweg verhongert.

Maar dat is niet het hele verhaal. De toxines die K. oxytoca uitscheidt hebben ook een remmend effect op Salmonella. Dat werpt een heel nieuw licht op de rol van deze toxines die tot nu to K. oxytoca een slechte reputatie bezorgden. En het biedt nieuwe aanknopingspunten om Salmonella-infecties te bestrijden. De geëigende manier is het toedienen van antibiotica, maar daarvan is bekend dat het ook de ‘goede’ bacteriën treft. Wellicht dat aanpassingen in het dieet ook een therapeutische optie zijn, omdat daarmee de groei van beschermende stammen als K. oxytoca wordt bevorderd. ‘Targeted reinforment of the microbiome’, zoals de onderzoekers hun benadering noemen.  

Lisa Osbelt, et al, Klebsiella oxytoca inhibits Salmonella infection through multiple microbiota-context-dependent mechanisms, Nature Microbiology (2024)