Maand: xxx_xxx Jaar: 2011 Keyword: gezondheid

Transcriptie

1 Maand: xxx_xxx Jaar: 2011 Keyword: gezondheid BACTERIËN CRUCIAAL VOOR ONZE GEZONDHEID Een lijf vol leven Elke vierkante centimeter van uw lichaam herbergt bacteriën. En dat is maar goed ook, want de afwezigheid ervan bijvoorbeeld na antibioticakuren zou het risico op diabetes, obesitas, darmontstekingen, allergieën en astma verhogen. Door Kim VERHAEGHE W i e n i e u w e d i e r s o o r t e n w i l o n t d e k k e n, h o e f t n i e t n a a r h e t r e g e n w o u d. D e k a n s i s g r o o t d a t a l l e e n a l t u s s e n u w t e n e n o r g a n i s m e n l e v e n d i e n o o i t eerder z i j n w a a r g e n o m e n. Z e g r o e i e n, e t e n, p a r e n e n s t e r v e n o p e n i n u w lichaam. En ze zijn met velen. Uw lijf bevat tien keer zoveel bacteriële a l s m e n s e l i j k e c e l l e n. H e t i s a l l e e n o m d a t z e z o k l e i n z i j n d a t z e relatief verborgen blijven. Wetenschappers spreken v a n h e t m e n s e l i j k e m i c r o b i o o m : d e m e n s a l s e e n wandelend ecosysteem. Gedurende de evolutie heeft ons lichaam altijd de interessantste intieme relaties met bacteriën gepromoot. Vandaag vormen z e d a a r d o o r e e n o n m i s b a a r v e r l e n g d e v a n o n s s p i j s v e r t e r i n g s s t e l s e l e n afweersysteem. H e l a a s i s h e t l e v e n o p o n s l i j f e r n i e t v e e l b e t e r a a n t o e d a n d a t i n h e t e c h t e r e g e n w o u d. M o d e r n e o n t w i k k e l i n g e n, z o a l s h e t o v e r m a t i g g e b r u i k v a n a n t i b i o t i c a e n e e n s u p e r h y g i ë n i s c h e l e v e n s s t i j l, d u w e n b e p a a l d e v a n o n z e k l e i n s t e b e w o n e r s r i c h t i n g u i t s t e r v e n. D i e e v o l u t i e l i g t m o g e l i j k a a n d e b a s i s v a n h e e l w a t m o d e r n e z i e k t e s. W e t e n s c h a p p e r s l e g d e n a l e e n l i n k m e t a a n d o e n i n g e n z o a l s o b e s i t a s, t y p e 1 d i a b e t e s ( w a a r b i j j e afhankelijk bent van het spuiten van insuline), darmontstekingen, allergieën en astma. H e t u i t s t e r v e n v a n o n z e e i g e n b a c t e r i ë n i s v o l g e n s bacterioloog Martin Blaser van de New York University zelfs problematischer dan de vandaag zo veelbesproken bacteriële resistentie. B i j e e n a n t i b i o t i c a k u u r g a a n d e s l e c h t e b a c t e r i ë n d o o d, m a a r d e g o e d e v a a k o o k. D i e h e r s t e l l e n z i c h d a a r n a n o o i t m e e r v o l l e d i g, o f w o r d e n i n sommige gevallen zelfs vervangen door ziekteverwekkers of resistente bacteriën. Keizersnede A l l e e n i n d e b a a r m o e d e r z i j n w e h o n d e r d p r o c e n t s t e r i e l. I n h e t geboortekanaal pikt een baby zijn eerste nuttige bacteriën op. Die kolonisten trekken naar de huid, de mond en de darmen waar ze zich ontwikkelen tot stabiele volwassen ecosystemen. Kinderen die via een keizersnede op de wereld ko m e n, v e r w e r v e n h u n s t a r t p o pulatie vaak niet v a n h u n m o e d e r, m a a r v i a a n d e r e t o e v a l l i g e c o n t a c t e n i n h e t z i e k e n h u i s. Z o g a a n v o l g e n s M a r t i n B l a s e r g e n e r a t i e o p g e n e r a t i e b e l a n g r i j k e moederlijke bacteriesoorten verloren. De kleinere startpopulatie z o u verklaren waarom kinderen die v i a e e n k e i z e r s n e d e g e b o r e n w o r d e n, gevoeliger zijn voor ziekteverwekkers. O o k n a d e g e b o o r t e i s h e t a a n t a l m i c r o - organismen waarmee we in contact k o m e n c r u c i a a l. K i n d e r e n d i e o p g r o e i e n o p e e n b o e r d e r i j ontwikkelen m i n d e r v a a k auto- immuunziektes zoals ast m a e n e c z e e m d a n h u n leeftijdgenoten in de stad of elders, z e g t m ilieu- epidemioloog Dick Heederik (Universiteit Utrecht). Vermoedelijk komt dat door de grotere verscheidenheid aan goedaardige en kwaadaardige micro- organismen waaraan ze w o r d e n b l o o t g e s t e ld. Daardoor ontwikkelen ze een sterker permanent microbioom en is hun immuunsysteem meer getraind tegen de

2 slechteriken. Studies t o n e n a a n d a t z e l f s k o r t d u r e n d e b l o o t s t e l l i n g d e n k a a n e e n b o e r d e r i j k a m p - e e n gunstig e f f e c t h e e f t. Stadskinderen groeien o p i n e e n b a c t e r i e a r m e r e w e r e l d - w a t w i j h y g i ë n i s c h e r n o e m e n waardoor hun immuunsysteem op latere leeftijd makkelijker zal overreageren op onbekende micro- organismen. N a a s t o v e r d r e v e n h y g i ë n e z e t o o k h e t g e b r u i k v a n a n t i b i o t i c a b e p a a l d e bacteriën onder d r u k. E e n D e e n s o n d e r z o e k s t e l d e v a s t d a t h e t r i s i c o o p darmontstekingen bij kinderen toeneemt met het aantal antibioticabehandelingen ( z i e g r a f i e k ). D e o n d e r z o e k e r s b e s l u i t e n d a t antibiotica de darmflora verstoren, en zo het risico op de aandoeningen ofwel verhogen, of uitlokken bij kinderen die al gevoeliger zijn. Microbiologe Maria Dominguez Bello van de universiteit van Puerto Rico h o u d t z i c h b e z i g m e t h e t i d e n t i f i c e r e n e n b e t e r b e g r i j p e n v a n bedreigde bacteriesoorten, waaronder de beruchte Helicobacter pylori. D i e bacterie was in de twintigste eeuw nog de dominante bacterie in onze m a a g, m a a r v a n d a a g i s n o g a m p e r z e s p r o c e n t v a n d e k i n d e r e n i n d e ontwikkelde landen drager. Die uitroeiing leek ons goed uit te komen: H. Pylori k a n i m m e r s e r n s t i g e m a a gzweren en kanker veroorzaken. Maar er is o o k e e n k e e r z i j d e. H e t v e r d w i j n e n v a n d e b a c t e r i e v e r h o o g t d e k a n s o p reflux, astma en allergieën. Maria Dominguez Bello stelde vast dat indianen die geïsoleerd leven van de moderne wereld nog altijd in grote mate o v e r d e b a c t e r i e b e s c h i k k e n. I n d i a n e n k i n d e r e n m e t H. Pylori z i j n o v e r h e t a l g e m e e n b e t e r d o o r v o e d e n d u s g e z o n d e r - d a n h u n l e e f t i j d s g e n o t e n z o n d e r d e b a c t e r i e. W e v e r m o e d e n d a a r o m d a t d e b a c t e r i e h u n afweersysteem versterkt. Pas na de vruchtbare period e, o p e e n l e e f t i j d t u s s e n d e r t i g e n v e e r t i g j a a r, w o r d t d e b a c t e r i e g e v a a r l i j k a l s mogelijke veroorzaker van darmkanker en maagzweren. D e o n t d e k k i n g t o o n t a a n d a t b e p a a l d e b a c t e r i e s o o r t e n d i e i n d e kindertijd nuttig zijn, een potentieel gevaar vormen v o o r o u d e r e n. Z o w e l a n t i b i o t i c a a l s p r o b i o t i c a m o e t e n d u s v e e l d o e l g e r i c h t e r bijvoorbeeld afhankelijk van de leeftijd - toegepast worden. De schuld van uw bacteriën Eigenlijk is het vooral uit onwetendheid dat we zo onvoorzichtig met antibiotica en de m i c r o - organismen op ons lichaam omspringen, zegt microbioloog Jeroen Raes van de Vrije Universiteit Brussel. Antibiotica z i j n z e e r n u t t i g g e b l e k e n v o o r h e t b e s t r i j d e n v a n z i e k t e s, m a a r z e h e b b e n o o k h e e l w a t s c h a d e v e r o o r z a a k t. V a n n a a r s c h a t t i n g 9 9 % v a n a l l e bacteriële leven op ons lijf weten we niet wie ze zijn en wat ze doen. D a n k z i j n i e u w e t e c h n i e k e n ( z i e H o e o n t d e k j e e e n b a c t e r i e? ) b e g i n n e n w e n u p a s t e b e s e f f e n h o e o n m i s b a a r b e p a a l d e bacteriën z i j n, e n h o e z e de werking van ons lichaam en zelfs ons gedrag beïnvloeden. J e r o e n R a e s b e s c h r e e f i n a p r i l v a n d i t j a a r i n v a k b l a d Nature h o e d e mensheid uiteenvalt in drie types darmflora. De ontdekking kan op termijn even belangrijk blijken als de ontdekking van bloedgroepen. De micro- organisme n i n o n z e d a r m e n b e ï n v l o e d e n i m m e r s d e o p n a m e v a n voedingsstoffen en medicijnen. Het is dus goed mogelijk dat dokters in d e t o e k o m s t e e r s t n a a r j e d a r m t y p e z u l l e n v r a g e n o m h u n d i a g n o s e o p t e bouwen en te bepalen wat ze voorschrijven. D e d r i e m o g e l i j k e b acteriële gemeenschappen - vergelijkbaar met natuurlijke ecosystemen i n d e d a r m z i j n g e n o e m d n a a r h e t d o m i n a n t e geslacht: Bacteroïdes, Prevotella en Ruminococcus. E l k e g e m e e n s c h a p h e e f t z i j n e i g e n s p e c i a l i t e i t e n : D e B a c t e r o ï d e s m a k e n b i j v o o r b e e l d makkel i j k v i t a m i n e C, B 2, B 5 e n H a a n, t e r w i j l d e P r e v o t e l l a g r o e p v o o r a l g o e d i s i n d e p r o d u c t i e v a n B 1 e n f o l i u m z u u r. B e p a a l d e b a c t e r i ë n k u n n e n o o k d i e n e n a l s m e r k e r v o o r h e t r i s i c o o p b e p a a l d e a a n d o e n i n g e n z o a l s obesitas, zegt Jeroen Raes. In de darmen van o b e s e m e n s e n l e v e n specifieke bacterieculturen, maar we kunnen nog niet met zekerheid z e g g e n o f d i e a a n w e z i g h e i d o o r z a a k o f g e v o l g v a n o b e s i t a s i s. W a r e n d e bacteriën er al toen de patiënt nog slank was, of zijn die met voedsel in de darmen geïntroduceerd?

3 Studies met muizen doen vermoeden dat de eerste hypothese de correcte i s. O n d e r z o e k e r J e f f G o r d o n v a n d e W a s h i n g t o n U n i v e r s i t y i n S a i n t L o u i s ( V S ) b r a c h t darmbacteriën van een obese muis en een normale muis in steriele muizen in. D e m u i z e n met d e o b e s e darmbacteriën w e r d e n zwaarlijvig en de andere niet. Hetzelfde resultaat werd ook verkregen t o e n d e s t e r i e l e m u i z e n d a r m b a c t e r i ë n v a n o b e s e m e n s e n k r e g e n i n g e p l a n t. Mogelijk halen bepaalde bacterieculturen efficiënter energie uit voedingsstoffen, waardoo r d e d a r m e n m e e r o p n e m e n. M e n s e n m e t d a t t y p e bacteriën in hun darmen komen makkelijker bij, en hebben bijgevolg ook m e e r r i s i c o o p o v e r g e w i c h t e n o b e s i t a s. M a a r e r z i j n n o g a n d e r e verklaringen mogelijk. Mogelijk veroorzaken bepaalde bacteriepopulaties een p e r m a n e n t e, l i c h t e o n t s t e k i n g v a n d e d a r m w a n d. O f m i s s c h i e n stimuleren bepaalde darmbacteriën uit eigenbelang de eetreflex van hun drager. Voorlopig zijn dat nog hypotheses, maar de darmbacteriën hebben zeker iets met aandoeningen zoals obesitas te maken. N a a s t o b e s i t a s z o u e r o o k e e n l i n k z i j n t u s s e n o n z e d a r m b a c t e r i ë n e n o n d e r a n d e r e d e z i e k t e v a n C r o h n, p r i k k e l b a r e d a r m s y n d r o o m e n z e l f s a s t m a o f e c z e e m. A l s w e d i e v e r b a n d e n k u n n e n a a n t o n e n, h e e f t d a t e n o r m e gevolgen voor de medische diagnose. Dan kunn e n a r t s e n i m m e r s o p b a s i s v a n h e t a a n w e z i g e d a r m b a c t e r i e p r o f i e l v o o r s p e l l e n o f m e n s e n g e z o n d z i j n e n b l i j v e n, e n h o e s n e l e e n m o g e l i j k e a a n d o e n i n g z i c h k a n o n t w i k k e l e n. I n v e e l g e v a l l e n k a n d e d a r m f l o r a d a a r n a o p b a s i s v a n p e r s o o n l i j k voedingsadvies in de gezonde richting bijgestuurd worden. Wanneer dat n o g n i e t h e l p t, k a n a a n d e h a n d v a n e e n f e c a a l s t a a l u i t w e r p s e l e n d u s e e n s t a b i e l b a c t e r i e e l e c o s y s t e e m i n d e d a r m e n i n g e b r a c h t w o r d e n. D i e methode wordt bij obesitaspatiënten al langer gebruikt in de alternatieve geneeskunde, maar vindt vanwege de spectaculaire resultaten i n g e c o n t r o l e e r d e s t u d i e s s t i l a a n z i j n w e g i n d e k l i n i s c h e g e n e e s k u n d e. E r l o p e n z e l f s s t u d i e s n a a r h e t a a n l e g g e n v a n d a t a b a n k e n m e t persoonlijke bacterieculturen in gezonde toestand. A l s j e d a r m f l o r a verstoord raakt, en je daar ziek door wordt, kan de originele, gezonde flora opnieuw toegediend worden. Een soort van reboot dus. Geluksbacterie D e v o o r b i j e j a r e n v o n d e n w e t e n s c h a p p e r s o o k s t e e d s m e e r b e w i j s d a t bacteriën onze hersenche m i e e n g e d r a g b e ï n v l o e d e n. G o e d a a r d i g e darmbacteriën zouden bijvoorbeeld symptomen van stress en angst verlagen. Onderzoekers van de University College Cork, Ierland, dienden labmuizen een portie darmbacteriën, Lactobacillus rhamnosus, t o e. E e n controlegro e p k r e e g g e e n b a c t e r i ë n. V e r v o l g e n s o n d e r w i e r p e n d e onderzoekers de muizen aan een reeks stresstests. Wanneer de muizen gedwongen werden om te zwemmen, raakten de besmette dieren minder snel i n p a n i e k. Z e h a d d e n n a d e g e f o r c e e r d e z w e m p a r t i j b o v e n d i e n m a a r h a l f z o v e e l c o r t i c o s t e r o n, e e n s t r e s s h o r m o o n, i n h u n b l o e d d a n d e controlemuizen. Ook in de hersenen namen de onderzoekers verschillen w a a r. D e b a c t e r i e l o k t e e e n h e r s c h i k k i n g v a n d e h e r s e n r e c e p t o r e n v o o r d e neurotransmitter GABA uit. Dezelfde receptoren z i j n o o k h e t d o e l w i t v a n antidepressiva. Een soortgelijke studie van de University College London s t e l d e v a s t d a t e e n i n j e c t i e m e t h e t p r o b i o t i c u m Mycobacterium vaccae de vrijgave van serotonine, een neurotransmitter met een gunstige invloed op stemming en zelfvertrouwen, stimuleert in de hersenen van muizen. H e t i s g o e d m o g e l i j k d a t h e t v e r d w i j n e n v a n s p e c i f i e k e b a c t e r i ë n o n s g e d r a g b e ï n v l o e d t. O o k h i e r w i j z e n t e s t s m e t m u i z e n i n d i e r i c h t i n g. Wanneer wetenschappers van het Canadese McMaster University de d a r m f l o r a v a n g e z o n d e m u i z e n m e t a n t i b i o t i c a v e r s t o o r d e n, l e i d d e d a t t o t z i c h t b a r e gedragsveranderingen. De muizen namen meer risico s of werden net angstiger. De verstoring ging bovendien gepaard met een toename van de zenuwcelstimulerende factor BDNF, d i e i n v e r b a n d w o r d t g e b r a c h t m e t depressie en angst. Toen de onderzoekers de toediening van antibiotica stopzetten, herstelde de darmflora zich en werd ook het gedrag en de concentratie BDNF opnieuw normaal. De onderzoekers besluiten dat hun bevindingen de w e g o p e n e n v o o r o n d e r z o e k n a a r p r o b i o t i c a o m

4 gedragsproblemen te behandelen. Verscheidene maag- e n d a r m a a n d o e n i n g e n, waaronder het prikkelbare darmsyndroom, worden immers in verband gebracht met angst en depressie. Ook bepaalde mentale aandoeningen, zoals v e r w o r v e n a u t i s m e, z o u d e n h e t g e v o l g k u n n e n z i j n v a n e e n abnormale bacteriesamenstelling in de darmen. Partnerkeuze D e z o g e n o e m d e h o l o g e n o o m - theorie gaat nog een stap verder. Volgens de theorie beïnvloeden bacteriën de partnerkeuze e n d u s d e e v o l u tie - v a n h u n g a s t h e e r. D e I s r a ë l i s c h e m i c r o b i o l o o g E u g e n e R o s e n b e r g, d i e h e t i d e e i n v o o r h e t e e r s t f o r m u l e e r d e, k w e e k t e f r u i t v l i e g e n i n t w e e gescheiden groepen: de ene groep kreeg uitsluitend stroop voorgeschoteld, de andere zetmeel. Zo kregen beide groepen verschillende bacteriën via hun voeding binnen. Wanneer beide groepen werden gemengd, verkozen de fruitvliegen partners die hetzelfde hadden gegeten. De voorkeur dook al op na één generatie, en hield minstens 37 generaties s t a n d. N a d a t e e n a n t i b i o ticabehandeling de darmflora uitroeide, verdween d e v o o r k e u r v o o r d e e i g e n g r o e p e c h t e r o n m i d d e l l i j k. O o k t o e n d e onderzoekers steriele fruitvliegen met specifieke stroop- of zetmeelbacteriën besmetten, zochten de vliegjes partners met dezelfde darmflora o p. V o l g e n s R o s e n b e r g b e ï n v l o e d e n d e b a c t e r i ë n d e v r i j g a v e v a n feromonen, waardoor hun gastheer aantrekkelijker wordt voor gastheren met dezelfde bacteriesoort in hun lichaam. D a t u v o o r u w p a r t n e r k o o s o m w i l l e v a n z i j n o f h a a r d a r m b a c t e r i ë n g a a t v e r, m a a r d i t e n a n d e r o n d e r z o e k t o o n t a a n w e l k e e n o r m e i m p a c t b a c t e r i ë n o p h u n g a s t h e e r k u n n e n h e b b e n. N o g e l k e d a g o n t d e k k e n w e t e n s c h a p p e r s n i e u w e b a c t e r i ë n, e n d u s o o k n i e u w e f u n c t i e s. D i e k e n n i s z a l o n s d w i n g e n o m r e s p e c t v o l l e r m e t o n z e b e w o n e r s o m t e g a a n, e n b i j v o o r b e e l d o n n o d i g e antibioticabehandelingen te vervangen door meer constructieve oplossingen zoals probiotica of prebiotica. Ons eigen gezonde microbioom i s i m m e r s d e b e s t e b e s c h e r m i n g t e g e n a l l e r g i e ë n e n z i e k t e s, b e s l u i t Jeroen Raes. Streamers Bacteriën vormen een onmisbaar onderdeel van onze spijsvertering en ons afweersysteem Muizen die darmbacteriën van obese mensen krijgen ingeplant, worden zelf ook dik Heb je een slechte darmflora, dan kan die bijgestuurd worden door gezonde uitwerpselen in te brengen Bepaalde bacteriën zouden stress en angst verlagen: wordt depressie straks verholpen met probiotica? Foto s - Te maken: Illustratie metagenomics (zie uitleg kaderstuk hieronder) - Openingsbeeld (the hard way): Ee n f o t o v a n e e n p e r s o o n (wetenschappelijke afbeelding, maar mag v a n m i j o o k e e n b e k e n d i e m a n d z i j n ), m e t bij e l k e l i c h a a m s z o n e e e n k o r t b i j s c h r i f t j e m e t w e l k e b a c t e r i ë n e r l e v e n e n w a t z e d o e n, e v e n t u e e l s t a a t b i j d a t bijschriftje ook een klein beeld van de bacterie onder de microscoop). Als je het niet begrijpt: ik kan een schets maken.

5 - Openingsbeeld ( t h e e a s y w a y ) : e e n m o o i e i l l u s t r a t i e v a n e e n bacterie/bacteriën (Helicobacter Pylori is een bekende) - Grafiek antibioticagebruik en darmontstekingen (in Engels): - Fatmouse.jpg (in de buurt van de schuld van uw bacteriën ) - E r z i j n m o g e l i j k n o g f o t o s o n d e r w e g v i a e n k e l e g e c i t e e r d e onderzoekers (nog geen antwoord) - In de tekst staan namen van bacteriën (foto s nog te zoeken) - Eventueel nog: boerderijkinderen, keizersnede, parende fruitvliegen, Hoe ontdek je een bacterie? Het bestuderen van onze darmflora was tot voor kort erg moeilijk. Twee technische evoluties gaven de studie van micro-organismen recent een enorm boost. Sequencing, het uitlezen van DNA-codes, gaat vandaag duizenden keren sneller en goedkoper dan pakweg tien jaar geleden. Zo kunnen wetenschappers meer stalen testen, en dus ook meer bacteriën identificeren en karakteriseren. Dankzij een andere techniek, metagenomics, wordt het genoom van een volledig ecosysteem ontrafeld. Zo kunnen onderzoekers in één meting alle leven in het ecosysteem beschrijven, in plaats van elke individuele bacterie op zich er leven er zo n miljard in onze darmen alleen. Vroe ger moesten darmbacteriën bovendien in het lab gekweekt worden, zegt Jeroen Raes. Maar als je niet weet in welke omstandigheden ze leven, bijvoorbeeld met of zonder zuurstof, vernietig je al op voorhand veel onbekende bacteriën. Dankzij de nieuwe technieken kunnen we nu alles rechtstreeks afleiden uit bijvoorbeeld een fecaal staal, zonder de bacteriën in het lab te kweken. Illustratie (te maken) van metagenomics. Een overzicht van hoe metagenomics verloopt. De foto s i n d r o p b o x g e v e n e e n i d e e v a n w a t e l k e stap kan illustreren. CSI Bacterie Veruit de meeste bacteriën naar schatting triljoen - leven in onze darmen, maar op zowat elke vierkante millimeter op en in ons lichaam zijn bacteriën te vinden. Uw handen bijvoorbeeld herbergen op zijn minst honderd bacteriesoorten. Als u een vrouw bent, zijn er dat vermoedelijk nog meer. Een onderzoek van de University of Colorado (VS) uit 2008 toont aan dat hoewel vrouwen hun handen vaker wassen dan mannen, ze toch een grotere diversiteit huisvesten. Dezelfde studie laat zien dat iedereen een bacteriële vingerafdruk heeft. Alle onderzochte handen bevatten bekende soorten zoals Streptococcus, Staphylococcus en Lactobacillus, maar 45% van alle aanwezige soorten zijn uiterst zeldzaam. Amper vijf soorten kwamen op alle handen voor, en twee handen zelfs van dezelfde persoon hadden maximaal 13% soorten met elkaar gemeen. Die individuele handflora kan op termijn mogelijk door forensische onderzoekers gebruikt worden om te achterhalen wie welke voorwerpen heeft aangeraakt, en misschien zelfs met welke hand. Zo konden onderzoekers op basis van bacteriegenen op amper drie computertoetsen al achterhalen van welke proefpersoon een toetsenbord was. De handen wassen heeft overigens geen enkele zin, want de bacterieculturen herstellen zich al na enkele uren.

6 The content of this article does not reflect the official opinion of the European Union. Responsibility for the information and views expressed therein lies entirely with the author(s).