Je leest:

Darmbacteriën voor dik en dun

Darmbacteriën voor dik en dun

Auteurs: en | 28 juni 2013

Allemaal slepen we er zo’n twee kilo van mee: darmbacteriën. Bij deze beestjes zou wel eens de sleutel kunnen liggen voor een heel nieuwe manier van afvallen. Dikke mensen huisvesten andere bacteriestammen in hun darmen dan dunne mensen en wetenschappers begrijpen steeds beter welke bacteriën een belangrijke rol spelen bij de vethuishouding. Een welkome boodschap in een wereld waarin obesitas een steeds groter maatschappelijk probleem is, maar de vraag is of we onze darmflora werkelijk simpel kunnen veranderen.

In onze darmen leven zo’n 100 biljoen bacteriën, meer dan tien keer zoveel als ons eigen aantal lichaamscellen. Ze helpen ons voedsel te verteren en steunen ons immuunsysteem. Het gewicht van al deze darmbewoners zorgt ervoor dat we dagelijks zo’n twee kilo extra met ons meesjouwen.

Er zijn naar schatting zo’n 1100 verschillende soorten in het menselijke darmkanaal te vinden; samen vormen ze ons microbioom. Elk mens huist een andere selectie van al deze bacteriën in zijn darmkanaal. De verscheidenheid aan darmbacteriën ligt namelijk maar rond 180 voor gezonde mensen, rond 160 bij dikke mensen en bijvoorbeeld 50 bij patiënten met chronische diarree.

De combinatie van darmbewoners en ons eetgedrag lijkt de sleutel tot dikmakerij. “Jij en ik hebben een andere darmsamenstelling. Als we genetisch meer verwant zouden zijn, zou onze darmflora meer overeenkomen”, vertelt microbioloog Willem de Vos van de Wageningen Universiteit. “Sommige mensen hebben helaas een ‘ongunstig microbioom’ waardoor ze van nature al dikker zijn. Tel daar een vetrijk dieet bij op en je kansen om dik te worden zijn groot.”

Slanke familieleden

Je microbioom bepaalt dus mede je lichaamsomvang, maar hoe precies? Wie een kleine digitale zoektocht start, komt al snel uit op de overtuigingen van Jeffrey Gordon, vooraanstaand maag-darm-leverarts aan de Universiteit van Washington en gevierd dieetgoeroe. Gordon vertelt in zijn werk dat meer dan negentig procent van de darmsoorten tot twee stammen behoort: de bacteriodeten of de firmicuten. De balans tussen die twee bepaalt volgens de arts hoe snel je aankomt en afvalt. Obese muizen en mensen zouden minder bacteriodeten hebben dan hun slanke soortgenoten, en juist meer leden van de firmicutenfamilie. Die laatste groep zou je eten sneller omzetten in vet, waardoor je sneller dik zou worden.

Microbiotische aanleg

“Dit is niet helemaal waar”, zegt Max Nieuwdorp, internist aan het AMC in Amsterdam. Nieuwdorp is microbioom-expert en onderzoekt het effect van poeptransplantaties van dunne naar dikke mensen. "Recent onderzoek toont aan dat de resultaten van Gordon lijken te berusten op toeval, en dus geen oorzaak zijn van overgewicht.”

Nieuwdorp heeft andere overtuigingen met betrekking tot je microbiotische aanleg om dik te worden. Deze publiceerde hij onlangs, samen met zijn collega Willem de Vos in Nature. “De oorzaak, denken wij, is dat dikke mensen een lagere verscheidenheid aan bacteriestammen in hun darmen hebben dan dunne mensen. Daarbij gaat het specifiek om de bacteriën die korteketenvetzuren – bijvoorbeeld butyraat – produceren, zoals Roseburia en de Faecalibacterie”, vertelt Nieuwdorp.

In 2011 werd ontdekt dat er drie ‘darmfloratypen’ (of ‘enterotypen’) zijn. Het meest voorkomende darmflora-type is Rumminococcus. Daarnaast zijn er de typen Bacteroides en Prevotella.
eoswetenschap.eu

Thermostaat tandje hoger

Die bacteriën zorgen voor een snellere doorstroom van voeding door het maagdarmkanaal, waardoor het lichaam minder goed alle voedingsstoffen kan opnemen. Resultaat: een slanker lijf. Nieuwdorp: “Daarnaast lijken de korteketenvetzuren die ze produceren een direct effect op de stofwisseling te hebben, door de thermostaat als het ware een tandje hoger te zetten. Bij deze mensen is de vethuishouding gewoon iets beter geregeld. Dit is al bewezen in muizen: wanneer die op een korteketenvetzurendieet worden gezet, vallen ze meteen af.”

De belangrijkste werkplek van de korteketenvetzuren is volgens Nieuwdorp de dunne darm. “Daar gebeurt het: dat is het deel van onze darmen waar vetten en suikers opgenomen worden, en waar bacteriën die opname beïnvloeden.” Plus dat de dunne darm met zijn 6 meter lengte ook nog eens het grootste oppervlakte heeft."

Een bakje havermout met noten en vruchten: een vezelrijk ontbijt
Flickr.com

Je bent wat je eet

Dit biedt hoop voor onze te dikke maatschappij. Kun je met je dieet de samenstelling van je darmbewoners veranderen, en daarmee invloed uitoefenen op hoe snel je aankomt en afvalt? “Ik denk het wel”, zegt Nieuwdorp. "Door bijvoorbeeld veel prebiotica te eten. Dit is de verzamelnaam voor voedingsvezels uit bijvoorbeeld havermout, brood, pasta en vruchten.

Prebiotica kunnen niet verteerd worden door enzymen en zuren in ons maagdarmkanaal, en zijn daarom een klusje voor bepaalde typen bacteriën in onze darmen. Volgens Nieuwdorp bepaalt het eten van prebiotica op twee manieren, direct en indirect, welke bacteriën kunnen groeien en welke niet.

De directe invloed vindt plaats in het darmbinnenste (het lumen) zelf. “De bacteriën die daar huizen zitten daar niet voor niets: die zijn geselecteerd op hun vermogen om te verteren wat er binnenkomt. Vette voeding activeert andere bacteriën dan een vezelrijk dieet met donker brood, havermout of zilvervliesrijst.” En verander je je dieet, dan passen de bewoners zich snel aan: uit een studie van de Universiteit van Pennsylvania bleek dat ons microbioom zich al binnen 24 uur aanpast aan je eetpatroon. De Amerikaanse onderzoekers verzamelden poep en bekeken welke bacteriën hierin zaten.

Sleutel in slijm

“Maar eigenlijk vermoeden we sindskort dat prebiotica je microbioom nog wel het meest op een indirecte manier beïnvloeden, namelijk door de ontwikkeling van de slijmlaag (mucuslaag) waarmee je darmwand bedekt is te stimuleren. Sommige bacteriën vinden een dikke slijmlaag namelijk erg lekker en gaan floreren, anderen worden er juist door geremd”, legt Nieuwdorp uit.

Maar deze rol van de darmwand wordt nog nauwelijks onderzocht. Het is ergens wel logisch dat iedereen zich focust op het microbioom in feces – een chique woord voor poep," zegt Nieuwdorp. "Het is natuurlijk ingrijpend om van elke patiënt of proefpersoon een biopt van de darmwand te nemen. Poep verzamelen is misschien wat onsmakelijk, maar wel lekker makkelijk.”

Darmslijmbacterie als dieetpil?

Akkermansia muciniphila is zo’n slijmbewoner. Willem de Vos en collega’s uit Nederland, België en Finland schreven in mei in het tijdschrift PNAS dat deze dikkedarmbacterie goed is voor drie tot vijf procent van de bacteriepopulatie in gezonde darmen en ons gewicht sterk lijkt te beïnvloeden. In hun onderzoek toonden de wetenschappers aan dat Akkermansia 3300 keer minder voor komt in de darmen van genetisch obees gemaakte muizen, dan in de darmen van hun slanke soortgenoten.

En wanneer een slanke muis een vetrijk dieet kreeg voorgeschoteld, leidde dit tot een 100-voudige verlaging van zijn hoeveelheid Akkermansia bacteriën. Dat is ook terug te zien bij mensen: hoe slanker je bent, hoe meer Akkermansia in je darmen. En die veranderingen kunnen snel optreden. De Vos: “Dat kan, afhankelijk van het dieet, al binnen enkele dagen gebeuren. De Akkermansiapopulatie schiet zelfs al omhoog als mensen en andere dieren honger hebben. Dat is zelfs bij de python aangetoond.”

Slankmakende bacterie

Wanneer de genetisch obese muizen en dikgevoerde muizen prebiotica (oligofructose) kregen, werd de hoeveelheid Akkermansia bacteriën volledig hersteld. De oligofructose is zelf geen voedingsbodem voor de slankmakende bacterie, maar hij zorgt wel voor een dikkere slijmlaag. En dat is gunstig voor Akkermansia, wiens soortnaam niet voor niets muciniphila is, ofwel ‘slijmliefhebber’ in het Latijn. Wellicht dat de prebiotica daarom werkt.

In een ander experiment gaf het onderzoeksteam muizen een vetrijk dieet, gevolgd door een portie Akkermansia. Het resultaat: hun gewicht nam af en het vetpercentage ging achteruit. De Vos: "Hoe dat kan weten we helaas niet, daar gaan we ons in vervolgonderzoek over buigen. Akkermansia produceert ook een korteketenvetzuur, dus wellicht dat de werking daarmee te maken heeft.

Waar butyraat actief is in het bovenste gedeelte van de darm, doen de korteketenvetzuren van Akkermansia hun werk echter in de dikke darm." Zijn onderzoeksgroep was lange tijd de enige die onderzoek aan Akkermansia deed, dus veel resultaten zijn er nog niet. Dat zal de komende tijd wel veranderen.

Zou de linkermuis een ernstig tekort aan Akkermansia hebben?

De onderzochte muizen waren niet alleen slanker, maar ze hadden ook minder verschijnselen van type-2 diabetes: zo daalden de stijgende suikergehaltes in het bloed weer. En de slijmlaag die door het dieet met 46 procent was afgenomen, herstelde volledig.

“Op die manier voorkomt Akkermansia dat de darmwand gaat lekken, wat vaak bij mensen die veel vet eten gebeurt. “Om een vette hap te verteren is namelijk gal nodig, maar grote hoeveelheden gal beïnvloeden de doorlaatbaarheid van de darmwand.” Door het lekken te voorkomen, voorkomt Akkermansia tegelijkertijd dat andere microben ontstekingen veroorzaken. Ook stimuleert de bacterie zijn gastheer tot het afgeven van moleculen die ontstekingsveroorzakende bacteriën doden en ontstekingen tegengaan.

Akkermansia doet het alleen

Wanneer de wetenschappers hun muizen dode bacteriën voerden, gebeurde er niets. Alleen levende bacteriën houden het gewicht dus op pijl. En dat kunnen ze prima alleen af. Het vetrijke dieet verandert de complete bacteriesamenstelling in de darmen, maar de toevoeging van Akkermansia niet. Hoe hij het voor elkaar krijgt is nog onduidelijk, maar Akkermansia doet het alleen.

Afvaldrankjes

Prettig om te weten, dat je door voedingsvezels te eten je microbioom kan beïnvloeden, en daarmee de snelheid waarmee je dik wordt. Maar is het niet makkelijker om dit direct te doen? Door bijvoorbeeld een drankje of pilletje in te nemen met voldoende hoeveelheden van de juiste bacterïestammen waar prebiotica op inwerken? Welkom in de miljoenenindustrie van probiotica. Nieuwdorp ziet er wel heil in. “Maar dan moeten we zulke bacteriestammen eerst ïdentificeren, en ervoor zorgen dat deze niet kortstondig, maar langdurig werken. Hierdoor moeten ze zich settelen in je darm. Bovendien moeten deze het zure milieu van de maag kunnen doorstaan.”

En volgens Nieuwdorp is dit alles niet bewezen voor de probiotica die tegenwoordig in Activia- en Actimeldrankjes zitten, zoals de bifidobacterie en Lactobacillus plantarum. Hoewel er interessante aanwijzingen zijn, benadrukt Nieuwdorp dat het causale verband tussen het toedienen van deze bacteriën en het voorkomen of verhelpen van overgewicht nooit is bewezen. Ook de Vos is nog niet overtuigd: “De bacteriën in Yakult zijn niet heel bijzonder.”

Yakult: bomvol bacteriën. Maar of je er nou echt slanker van wordt…

Zure dood

Nieuwdorp: “Zulke probiotische drankjes werken alleen kortstondig. De stam die in de drankjes zit groeit van nature niet in ons eigen darmkanaal, en vindt daar dus ook geen woonplaats. Hij zorgt alleen voor een versneld transport van je voedselbacteriebrij in met name je dikke darm." Als hij al zo ver komt, tenminste. “Slechts een klein percentage van alle probioticabacteriën bereikt de darmen levend: het overgrote deel wordt waarschijnlijk door maagzuur en darmenzymen afgebroken voordat deze bacteriën überhaupt iets hebben kunnen doen.”

Toen het Akkermansia-onderzoeksteam hun dikgevoerde muizen de ‘gunstige bacterie’ Lactobacillus plantarum veranderde er dan ook niets bij de dieren. Of Akkermansia obese mensen wel kan helpen is nog onzeker, daar is vanzelfsprekend nog meer onderzoek voor nodig. “Al denk ik wel dat Akkermansia veel kans maakt als probioticum”, aldus de Vos. Groot voordeel is wel dat de bacterie al in onze darmen leeft en daarmee heeft het meteen een voorsprong op veel bestaande probiotica.

Bronnen

  • Everard, Belzer, Geurts, e.a.: Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity, PNAS (2013) DOI:doi: 10.1073/pnas.1219451110
  • Bäckhed, Ding, Wang ea: The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage, PNAS (2004) DOI: 10.1073/pnas.0407076101
  • Clarke, Murphy, O’Sullivan, Ross ea: Targeting the microbiota to address diet-induced obesity: a time dependent change, PLOSone (2013) DOI:10.1371/journal.pone.0065790
  • Gao, Yin, Zhang ea: Butyrate Improves Insulin Sensitivity and Increases Energy Expenditure in Mice, Diabetes (2009) DOI:10.2337/db08-1637
  • Tilg en Kaser: Gut microbiome, obesity and metabolic dysfunction, The Journal of Clinical Investigation (2011) DOI:10.1172/JC158109
  • Angelakis, Armougom, Million ea: The relationship bestween gut microbiota and weight gain in humans, Future Microbiology (2012) DOI:10.2217/FMB.11.142
  • Delzenne, Neyrinck en Cani: Gut microbiota and metabolic disorders: how prebiotic can work? British Journal of Nutrition (2013) DOI:10.1017/S0007114512004047
  • Wall, Ross, Shananan ea: Influence of gut microbiota and manipulation by probiotic and prebiotics on host tissue fat: potential clinical implications, Lipid Technology (2012) DOI:10.1002/lite.201200232
  • Gordon, Turnbaugh, Ley ea: An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest, Nature (2006) DOI:10.1038/nature05414
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 28 juni 2013

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.