Op vrijdag 6 april 2018 vond in de Jaarbeurs in Utrecht het 7e congres van Arts & Voeding plaats. Dit jaar was de centrale vraag: Wat is de relatie tussen onze darmen, voeding en gezondheid? Tijdens het congres werden de laatste inzichten uit de wetenschap besproken, waarbij een link werd gelegd met de dagelijkse praktijk en wat dit betekent voor patiënt. Een aantal interessante bevindingen van die dag leest u in deze longread.
Waarom is de darmgezondheid zo belangrijk?
Prof. dr. Eric Claassen, immunoloog en biotech ondernemer, bestudeert lactobacillen sinds 1987, al voor de term probiotica bestond.
In onze darmen, die een oppervlak hebben van ruim 300m2, bevinden zich 1-10 keer meer levende cellen dan in ons lichaam. Samen wegen die zo’n 1,5 kg. Bacteriën in de darm houden zich vast aan de darmwand. Wanneer er antibiotica gebruikt wordt, verdwijnen veel bacteriën. De vraag is wat er daarvoor in de plaats terugkeert: goede of slechte bacteriën?
Selectieve barrière
Tussen bacteriën onderling is er sprake van competitie voor ruimte, voeding en aanhechtingsplaatsen. Wat wij eten speelt hierbij een belangrijke rol. Veel darmbacteriën (lactobacillen) produceren melkzuur. Daarnaast produceren zij nog veel andere, toxische stoffen, zoals waterstofperoxide. Deze toxische stoffen kunnen een antibacteriële of schimmelwerende werking hebben, zowel in de darm als in gefermenteerde voeding. In gezonde darmen fungeert de darmwand als een selectieve barrière. Na een probleem, bijvoorbeeld recidiverende Clostridium difficile infectie, is de barrière gecompromitteerd. Lactobacillen versterken de tight junctions, het ‘cement’ tussen de cellen van de darmwand. Dit zorgt voor verbetering van de barrièrefunctie.
Wat heeft dit te maken met voeding?
Borstvoeding stimuleert de microbiota. Onderzoek laat zien dat de bifidogeniciteit (kolonisatie van de darmen door bifidobacteriën, red.) bij baby’s tussen 4-12 weken toeneemt bij borstvoeding en afneemt bij flesvoeding, tenzij er FOS en GOS is toegevoegd aan de flesvoeding. Dit zijn oligosachariden, ofwel prebiotica, en zitten ook in bepaalde voedings- middelen, zoals chicorei, witlof en asperges. Deze voedingsmiddelen zouden geadviseerd moeten worden bij diarree in plaats van een kopje thee met een beschuitje.
Poeptransplantatie
Een andere manier om de bacteriepopulatie te herstellen, is met een poeptransplantatie. In China werd in de oudheid al ‘gele soep’ gedronken om de gezondheid te verbeteren. De laatste jaren staat dit weer in de belangstelling: bij recidiverende C. dif. infectie zorgt dit bij 44% voor genezing. Het effect wordt mogelijk veroorzaakt door de metabolieten van de darmbacteriën (in feite de toxische stoffen) en niet door de bacteriën zelf. Hier moet nader onderzoek naar gedaan worden. Ook zouden het de virussen kunnen zijn die leven in de darmen (bacteriofagen). Deze kunnen gericht bacteriën vernietigen, maar laten menselijke cellen met rust.
Wat is de invloed van het microbioom op de gezondheid?
Prof. dr. Michiel Kleerebezem, moleculair microbioloog en hoogleraar ‘Bacterial Metagenomics and Host Microbe Interactions’ aan Wageningen Universiteit.
Er zijn heel veel soorten bacteriën, mensen hebben er enkele honderden, afkomstig van 5 phylae (stammen, red.). Een gezonde microbiota is in staat om zich na verloop van tijd te herstellen. Bij ziekte is er sprake van een andere samenstelling van de microbiota. Dieet heeft veel invloed op de samenstelling, evenals leefstijl, medicijnen en genotype. Bij heel veel ziektes is er sprake van een afwijkende darmmicrobiota. Dat geldt niet alleen voor darmgerelateerde ziektes, zoals IBD en PDS, of metabole aandoeningen, maar ook voor bijvoorbeeld problemen in het brein.
Obesitas
Ook bij obesitas is er sprake van een andere microbiota. Als je kijkt naar diermodellen hebben dikke muizen meer bacteriën uit het phylum Firmicutes en minder uit Bacteroides. Wanneer dikke mensen een jaar lang een dieet volgen, treedt er een verschuiving in de microbiota op van meer Firmicutes naar meer Bacteroides. Wanneer bacterievrije muizen poep krijgen van dikke muizen, worden zij ook obees. Maar krijgen bacterievrije muizen poep van dunne soortgenoten, dan blijven ze dun.
Boterzuur
Bij muizen is ook aangetoond dat de microbiota van mensen met IBD ontstekingsbevorderend werkt. Dieet bepaalt voor een belangrijk deel de samenstelling van het microbioom, met name vezels (niet alleen FOS en GOS). Bacteriën in de dikke darm maken van vezels korteketenvetzuren, waarvan vooral boterzuur een positief effect heeft op de gezondheid. De respons op wat je eet, is persoonlijk en afhankelijk van de microbiota. Israelisch onderzoek laat zien dat de bloedsuikerspiegel van sommige mensen sterk stijgt bij het eten van een banaan en niet bij een koekje, terwijl die van anderen juist stijgt bij het eten van een koekje en niet bij een banaan. Dit bleek bepaald te worden door de samenstelling van de microbiota, en computermodellen kunnen aan de hand van de microbiota voorspellen of de bloedsuikerspiegel zal stijgen. Met dit model werd vervolgens dieetadvies gegeven.
Dunne darm
80-90% van de voedingsstoffen nemen we op in de dunne darm. De dunne darm blijkt een andere microbiota te hebben dan de dikke darm, met kleinere aantallen, andere soorten en een lagere verscheidenheid. Tenzij je yoghurt eet, zitten er niet veel lactobacillen in de dunne darm. Als je kijkt naar het gezondheidseffect van probiotica, verschilt dit per bacteriesoort. Bij gezonde mensen hangt het effect af van waar zij zich bevinden op de bandbreedte tussen gezondheid en ziekte. Gezonde mensen schuiven vaak maar een klein stukje op. Toch kan het effect tussen mensen onderling erg groot zijn. Het is nog niet duidelijk waar dit aan ligt.
Wat is de invloed van darmgezondheid op het brein?
Prof. dr. Aletta Kraneveld, hoogleraar immunofarmacologie, doet onderzoek bij muizen.
De darm is een neuro-immunologisch orgaan. Het is de grootste buitenkant die we hebben. Daarom vindt 60-70% van de afweercellen hier hun oorsprong. Vanwege de vele zenuwcellen rond de darmen, worden onze darmen ook wel ons tweede brein genoemd. Veranderingen in het microbioom gaan het hele leven lang hand in hand met veranderingen in het afweersysteem en het brein. Veel darmbacteriën zijn een bron van neurotransmitters en/of voorloperstofjes en beïnvloeden zo het brein. Veel hersenaandoeningen (angst, depressie, autisme, Parkinson) gaan vaak gepaard met darmlijden. In veel gevallen is er sprake van lekkende darm, d.w.z. dat de barrière verstoord is, en milde systemische ontsteking.
Darm-hersen-as
Onderzoekers Cryan en Dinan geven aan dat gezonde darmen gepaard gaan met een gezond brein. Een abnormale microbiota kan leiden tot een abnormaal brein en abnormaal gedrag. De meeste informatie over de darm-hersen-as komt van preklinische studies (dierstudies, red.). Zo blijkt een lage dosis penicilline bij zeer jonge muizen te zorgen voor een andere darmflora. Dit leidt tot veranderingen in het brein, met als gevolg angstig gedrag. Ook werden door middel van poeptransplantatie depressies overgebracht op niet-depressieve ratten. Bacterievrije muizen (muizen zonder microbiota, red.) krijgen later problemen met sociaal gedrag. En het toedienen van prebiotische vezels tijdens de lactatie leidt bij muizen tot minder angst. Voeding levert rechtstreeks stofjes voor het brein. Zo kregen muizen een dieet voor Parkinson. Na 2 dagen ging het beter, vooral als de voeding vezels bevatte.
Gezonde darmen, gezond brein
Onderzoekers Cryan en Dinan geven aan dat gezonde darmen gepaard gaan met een gezond brein. Een abnormale microbiota kan leiden tot een abnormaal brein en abnormaal gedrag. De meeste informatie over de darm-hersen-as komt van preklinische studies (dierstudies, red.). Zo blijkt een lage dosis penicilline bij zeer jonge muizen te zorgen voor een andere darmflora. Dit leidt tot veranderingen in het brein, met als gevolg angstig gedrag. Ook werden door middel van poeptransplantatie depressies overgebracht op niet-depressieve ratten. Bacterievrije muizen (muizen zonder microbiota, red.) krijgen later problemen met sociaal gedrag. En het toedienen van prebiotische vezels tijdens de lactatie leidt bij muizen tot minder angst. Voeding levert rechtstreeks stofjes voor het brein. Zo kregen muizen een dieet voor Parkinson. Na 2 dagen ging het beter, vooral als de voeding vezels bevatte.
Mediterraan dieet en depressie
Een onderzoek naar het effect van poeptransplantatie bij kinderen met autisme, waarbij de kinderen twee weken antibiotica kregen en daarna acht weken poeptransplantatie, zorgde voor minder darmklachten en afname van autistisch gedrag. De probiotische bacterie B. longum leidde bij PDS-patiënten met depressie tot minder depressiviteit in vergelijking met placebo. Ook verlaagde het de reactiviteit op negatieve stimuli en verbeterde het de kwaliteit van leven. Er was echter geen effect op de PDS-klachten, darmflora of ontsteking. Ook een mediterraan dieet kan een positief effect hebben op depressie, waarbij de depressiescore significant afnam.
Wat is de invloed van medicatie op de darmgezondheid?
Prof. dr. Rinse Weersma, MDL-arts, onderzoekt o.a. op basis van het LifeLines-cohort welke genetische, microbiële en omgevingsfactoren een rol spelen bij ziekte en gezondheid.
Onze darmen zijn twee tennisvelden groot en zijn maar één cellaag dik. Aan de ene kant bevindt zich het immuunsysteem, aan de andere ontelbare bacteriën. Het onderzoek naar dit microbioom wordt door technologie gedreven. Nieuwe technieken zorgen voor wetenschappelijke vooruitgang. We weten echter nog weinig over welke factoren de darmmicrobiota beïnvloeden. Evenmin weten we wat een ‘normaal’ microbioom is. De afgelopen jaren zijn we, mede door interventie-onderzoek, veel te weten gekomen. Zo bestudeerden twee onderzoekers hun eigen microbioom. Bij de een trad er door verblijf in Azië een tijdelijke verschuiving op, bij de ander was er na een infectie een permanente verandering zichtbaar.
LifeLines-cohort
In het LifeLines-cohort wordt cross-sectioneel onderzoek gedaan met grote data-sets. Zo is bij meer dan 1000 mensen gekeken naar factoren die correleren met de samenstelling van de microbiota. Belangrijke factoren zijn roken, dieet en ziekte. Ook medicijnen, zoals PPI’s, antibiotica en laxeermiddelen, hebben een grote invloed op het microbioom. Daarnaast heeft metformine invloed op de darmbacteriën. Veel metforminegebruikers hebben last van hun buik of van diarree. De vraag is alleen, komt dit door de diabetes of door de metformine? Veel onderzoeken naar het microbioom, vooral de oudere studies, zijn vals positief, omdat niet gecorrigeerd wordt voor dergelijke confounders.
Gebruik van PPI's
2 miljoen Nederlanders gebruiken PPI’s op voorschrift. Verschillende onderzoeken laten zien dat het gebruik van PPI’s kan leiden tot verandering van 20% van de taxa. PPI’s zijn echter ook zonder recept verkrijgbaar. Het gebruik leidt tot een afname van de goede bacteriën en toename van de pathogenen (C. dif, Salmonella, Campylobacter). Tevens wordt er bij PPI-gebruik een aantal mondbacteriën teruggevonden in de poep. Deze worden dus niet meer gedood door het maagzuur. Omgekeerd beïnvloedt het microbioom ook medicatie: zo kunnen bepaalde bacteriën sommige medicijnen inactiveren. De respons op medicijnen wordt zo beïnvloed door onze bacteriën. Hier moet nog meer onderzoek naar gedaan worden.
Wat is de invloed van darmgezondheid op metabole aandoeningen?
Prof. dr. Max Nieuwdorp, internist, onderzoekt de rol van darmbacteriën tot voeding bij de ontwikkeling van diabetes.
- Diabetes wordt nu te laat gediagnosticeerd: wanneer er sprake is van hyperglycaemie ben je al te laat. Het enige wat we nu kunnen doen, is mensen langer gezond obees houden. De rol van de microben hierbij is onbekend.
- De manier waarop vrouwen bevallen, is bepalend voor de ziektegevoeligheid van het kind. Kinderen die via een keizersnede geboren worden, lopen meer kans op overgewicht.
- De laatste decennia is er sprake van een verlies aan diversiteit van de microbiota. Volgens de Amerikaan Martin Blaser is er sprake van een verlies van 30%; met iedere generatie neemt de diversiteit af.
- Het risico op overgewicht en diabetes verschilt per etniciteit. Spelen microben hierbij een rol? Zo is de microbiota van mensen van Surinaamse of Antilliaanse afkomst veel minder divers. Mogelijk is dit een gevolg van etniciteit.
Fecestransplantaties
Op dit moment lopen er wereldwijd zo’n 200 onderzoeken (RCT’s) naar fecestransplantaties, o.a. bij de ziekte van Crohn, overgewicht, maar ook bij multiresistente bacteriën. Fecestransplantatie wordt ook onderzocht bij diabetes. Dit levert een verbetering van de insulinerespons op van 20%, maar het effect is niet blijvend als het eetpatroon niet wordt aangepast. De verbetering is vergelijkbaar met het effect van medicijnen.
Poeptransplantatie is geen panacee, maar een ander soort behandeling. Het effect van de transplantatie hangt ook af van de ontvanger en hoe vergevorderd de ziekte is. Mogelijk wordt het effect van poeptransplantatie veroorzaakt door de metabolieten in de feces. Zo steeg na een transplantatie de serotonine in het bloed en nam de oxidatieve stress af. De relatie tussen ziekte en het microbioom is lang niet altijd causaal. Hoe complexer de aandoening is, des te lager is de causaliteit. Per patiënt moet gekeken worden wat er nodig is. Bij de een is dat een probioticum, bij de ander een dieet, en bij een derde kan dat opereren zijn.
