Onderzoek darmflora blijft verbazen

De afgelopen maanden is er weer veel interessant onderzoek naar onze darmflora verschenen: antibiotica laat pathogenen in de darmen ‘ademen’, er bestaan bacteriën die in  immuuncellen leven, en stress zou bestreden kunnen worden door gunstige bacteriën toe te dienen.

Lees ook onze whitepaper “Een goede gezondheid begint in de darm”

Antibiotica laat salmonella ‘ademen’

Onderzoekers aan de UC Davis (VS) hebben het werkingsmechanisme blootgelegd waarlangs antibiotica de groei van pathogenen stimuleert. 

Volgens de onderzoekers zorgen antibiotica er allereerst voor dat het aantal gunstige bacteriën in de darm afneemt. Hieronder vallen ook de bacteriën die vezels in groente afbreken en omzetten in butyraten. De darmwand gebruikt deze butyraten als energiebron om water te kunnen absorberen. 

Wanneer vezels niet meer worden afgebroken,  kunnen de cellen in de darmwand minder water, maar ook minder zuurstof opnemen. Hierdoor stijgt het zuurstofgehalte in het lumen, hetgeen de groei van salmonella bevordert. 

"In tegenstelling tot gunstige microben in de darm, die anaerobisch groeien, bleek salmonella enorm toe te nemen in de zuurstofrijke omgeving die ontstaat na het gebruik van antibiotica”, zeggen de onderzoekers. "In zekere zin zorgen antibiotica er dus voor dat de pathogenen in de darm kunnen ademen".

Er is meer onderzoek nodig om te bepalen of het werkingsmechanisme alleen geldt voor salmonella en butyraten, of dat er ook een vergelijkbaar werkingsmechanisme aan de basis staat van andere ziekteprocessen, stellen de onderzoekers. Eerder onderzoek toonde al aan dat lage gehaltes butyraat-producerende bacteriën en  inflammatoire darmziekten, zoals crohn en colitis ulcerosa, hand in hand gaan.

Unieke bacteriën die in immuuncellen leven

Er blijken gunstige bacteriën te bestaan die in immuuncellen verblijven en van daaruit het lichaam beschermen tegen ontstekingen en ziekte. Dit blijkt uit onderzoek van de prestigieuze Cornell universiteit (VS).

“Lang dacht men dat het menselijk lichaam in principe steriel is en dat een fysieke scheiding tussen het immuunsysteem en onze commensale bacteriën nodig is om chronische ontstekingen te voorkomen", zeggen de onderzoekers. "Hoewel dit zeker waar is voor de meeste soorten commensale bacteriën, laten onze recente onderzoeksresultaten zien dat er bijzondere bacteriën bestaan die nauw samenleven met immuuncellen op een manier die gunstig is voor zowel de mens als voor zijn microben."

Het is een feit dat er bij ontstekingsaandoeningen, zoals inflammatoire darmziekten,  ongunstige bacteriën het lichaam binnendringen en daar ontstekingen veroorzaken. Maar er zijn dus ook bacteriën die juist prima samen kunnen werken met het lichaam. 

"Bepaalde bacteriën die in het lymfeweefsel verblijven, kunnen juist weefsels beschermen en ontstekingen remmen”, aldus de onderzoekers. 

Het onderzoek naar de mogelijke therapeutische toepassing van deze unieke nieuwe soort commensalen loopt nog. 

Gunstige bacteriën verminderen stress

Het wordt steeds duidelijker dat de samenstelling van onze darmflora een belangrijke invloed uitoefent op onze stemming en geestelijk welzijn. Onderzoek laat zien dat het mogelijk is om de stemming van muizen bijvoorbeeld gunstig te beïnvloeden met probiotica.

"Bij gestresste muizen vonden we een disbalans in de darmflora. Er waren minder verschillende soorten aanwezig. Hoe minder de diversiteit, hoe groter de verstoring van het lichaam", aldus de onderzoekers.

De onderzoekers gaven probiotische bacteriën die ze hadden gevonden bij kalme muizen ook aan gestresste muizen. Vervolgens werden fecale monsters genomen en werden met een MRS-scanner eventuele veranderingen in de hersenchemie gemonitord.

"Het gedrag van de muizen ging aanmerkelijk vooruit dankzij de behandeling met probiotica. Maar dat is nog niet alles: het gedrag bleef in de weken na de behandeling verbeteren. Ook bleek het mogelijk om met de MRS-scanner bepaalde biomarkers te vinden waaruit viel op te maken of de muizen gestresst waren, of probiotioca kregen toegediend."

Wellicht kunnen de stressbiomarkers aangeven of iemand last heeft van PTSD of risico loopt dit te ontwikkelen. Zo kan er vroegtijdig ingegrepen worden en eventueel een therapie met probiotica worden ingestart.

De onderzoekers hopen voldoende fondsen te kunnen werven, zodat ze in de nabije toekomst humaan klinische onderzoek kunnen doen naar stress, probiotica en de chemische samenstelling van de hersenen.

Bronnen

1. Fabian Rivera-Chávez et al, Depletion of Butyrate-Producing Clostridia from the Gut Microbiota Drives an Aerobic Luminal Expansion of Salmonella, Cell Host & Microbe (2016).
2. onr.navy.mil/Media-Center/Press-Releases/2016/Gut-Microbes-Effect-On-PTSD.aspx
3. Thomas C. Fung, Nicholas J. Bessman, Matthew R. Hepworth, Nitin Kumar, Naoko Shibata, Dmytro Kobuley, Kelvin Wang, Carly G.K. Ziegler, Jeremy Goc, Tatsuichiro Shima, Yoshinori Umesaki, R. Balfour Sartor, Kaede V. Sullivan, Trevor D. Lawley, Jun Kunisawa, Hiroshi Kiyono, Gregory F. Sonnenberg, Lymphoid-Tissue-Resident Commensal Bacteria Promote Members of the IL-10 Cytokine Family to Establish Mutualism, Immunity, Volume 44, Issue 3, p634–646, 15 March 2016.