Ons lichaam is niet alleen maar een mens; het herbergt biljoenen micro-organismen die in of op ons voorkomen. In feite zijn er meer microben in onze darmen dan er zijn sterren in de Melkweg. Deze microben zijn essentieel voor de menselijke gezondheid, maar wetenschappers zijn nog steeds aan het uitzoeken wat ze precies doen en hoe ze helpen.
Uit een nieuwe studie, gepubliceerd in Natuurmicrobiologieonderzochten mijn collega’s en ik hoe bepaalde darmbacteriën ons kunnen beschermen tegen schadelijke bacteriën – een groep die bekend staat als Enterobacteriaceae. Deze bacteriën omvatten soorten zoals Escherichia coli (E coli). Dit is normaal gesproken onschadelijk in kleine hoeveelheden, maar kan infecties en andere gezondheidsproblemen veroorzaken als het te veel groeit.
We ontdekten dat onze darmomgeving – gevormd door zaken als voeding – een grote rol speelt bij het onder controle houden van potentieel schadelijke bacteriën.
Om tot deze conclusie te komen, hebben we ruim 12.000 ontlastingsmonsters van mensen in 45 landen geanalyseerd. Met behulp van DNA-sequencing-technologieën konden we de microben die in elk monster werden gedetecteerd, identificeren en kwantificeren. We ontdekten dat de samenstelling van het darmmicrobioom van mensen met Enterobacteriaceae fundamenteel anders was dan die zonder Enterobacteriaceae.
Door deze microben en hun genen te analyseren, konden we (ongeveer 80% van de tijd) nauwkeurig voorspellen of iemand Enterobacteriaceae in zijn darmen had. Dit liet ons zien dat de soorten bacteriën in onze darmen nauw verbonden zijn met de vraag of schadelijke soorten het overnemen.
Verder gravend ontdekten we twee groepen bacteriën: degenen die naast Enterobacteriaceae floreerden (zogenaamde „co-kolonisatoren“) en degenen die zelden samen werden aangetroffen („co-excluders“).
Eén type co-excluderbacteriën, genaamd Faecalibacteriumbleek bijzonder belangrijk. Het produceert chemicaliën die vetzuren met een korte keten worden genoemd door een verscheidenheid aan vezels in onze voeding af te breken. Dit kan op zijn beurt de groei van schadelijke bacteriën zoals Enterobacteriaceae tegenhouden.
De aanwezigheid van deze vetzuren was een van de sterkste signalen die we waarnamen tussen co-excluders en co-kolonisatoren. Dat zijn ze ook geweest eerder betrokken in een breed scala aan gezondheidsvoordelen, zoals verminderde ontstekingen en verbeterde darmfunctie.
Een andere intrigerende observatie uit ons onderzoek was dat co-kolonisatoren (bacteriën die naast Enterobacteriaceae leven) zich beter konden aanpassen. Ze hadden verschillende capaciteiten om verschillende voedingsstoffen af te breken en konden overleven in omgevingen die ook geschikt zijn voor Enterobacteriaceae.
Dit was vooral verrassend omdat eerdere onderzoeken bij muizen hebben aangetoond dat bacteriën die dezelfde soorten voedsel en voedingsstoffen eten het moeilijk zouden hebben om samen te leven in de darmen. Dit wees opnieuw op het feit dat de omgevingsomstandigheden in de darmen (voedingsstoffen, pH, zuurstofniveau) de belangrijkste factoren zijn die bepalen of een persoon al dan niet door Enterobacteriaceae in zijn darmen wordt gekoloniseerd.
Effectiever dan probiotica
Onze bevindingen kunnen leiden tot nieuwe manieren om infecties te voorkomen en te behandelen zonder antibiotica. In plaats van schadelijke bacteriën direct te doden (wat ook goede bacteriën kan schaden), zouden we bijvoorbeeld de co-excluders kunnen stimuleren of diëten kunnen creëren die hun groei ondersteunen.
Deze strategie kan effectiever zijn dan het rechtstreeks innemen van probiotica, omdat eerder is aangetoond dat nieuwe bacteriën die aan het darmkanaal worden toegevoegd, slechts een beperkte periode in de darmen leven. We zouden ons ook kunnen richten op specifieke routes die schadelijke bacteriën gebruiken om te overleven, waardoor ze minder bedreigend worden.
Hoewel ons onderzoek nieuwe en belangrijke inzichten oplevert, valt er nog veel te leren. Veel regio’s, waaronder delen van Zuid-Amerika en Afrika, zijn ondervertegenwoordigd in microbioomstudies. Dit beperkt ons begrip van hoe darmbacteriën variëren tussen verschillende populaties.
Hoewel ons onderzoek belangrijke patronen en interacties benadrukt, begrijpen we de oorzaken en mechanismen achter deze relaties nog niet volledig.
Toekomstig onderzoek zal aanvullende instrumenten integreren, zoals metabolomics (het bestuderen van chemicaliën die microben produceren) en transcriptomics (het bestuderen hoe genen worden geactiveerd), om een duidelijker beeld te creëren van hoe het darmecosysteem werkt voor ons gezondheidsvoordeel.
Bovendien moeten de volgende stappen zich richten op het ontwerpen van onderzoeken om te testen of specifieke soorten diëten (bijvoorbeeld vezelrijk versus weinig vezel) de incidentie van potentieel schadelijke bacteriën en andere ziekten op de lange termijn beïnvloeden. Door beter te begrijpen hoe microben in onze darmen met elkaar omgaan en communiceren, kunnen we preciezere, niet-antibiotische therapieën ontwikkelen om ons in de toekomst tegen infecties te beschermen.
Alexandre AlmeidaHoofdonderzoeker, Universiteit van Cambridge
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Het gesprek onder een Creative Commons-licentie. Lees de origineel artikel.
Source link
