Je leest:

Hersenziekten behandelen met darmbacteriën?

Hersenziekten behandelen met darmbacteriën?

Hoe darmbacteriën een rol spelen bij hersenziekten

Auteurs: en | 22 juni 2018

Het bewijs groeit dat onze darmbewoners mogelijk bijdragen aan de ontwikkeling van aandoeningen als ADHD en de ziekte van Alzheimer. Zijn een speciaal dieet, probiotica en poeptransplantaties straks nieuwe therapieën voor hersenziekten en gedragsstoornissen?

157533
Het zenuwstelsel in de darm en het centrale zenuwstelsel in de hersenen praten met elkaar.

Het begint op te vallen: gedragsstoornissen als autisme, ADHD en depressie gaan vaak samen met darmklachten. En ook mensen met de ziekte van Alzheimer en Parkinson, bij wie zenuwcellen langzaam afsterven, hebben opmerkelijk vaak darmproblemen.

We weten al een tijd dat er in het darmslijmvlies een ‘tweede brein’ huist; een uitgebreid netwerk van zenuwcellen dat praat met het grote brein in je hoofd. De twee breinen praten direct met elkaar via zenuwprikkels en met een omweg via in het bloed circulerende hormonen. Deze darm-hersen-as, zoals wetenschappers het noemen, is de reden dat werkstress zich bijvoorbeeld kan uiten in buikpijn.

In die communicatie tussen de twee zenuwstelsels doet nog een speler mee: de bacteriën en microben die in de dikke darm leven, oftewel de darmflora. Die bacteriën beïnvloeden de werking van de darm, ze helpen bijvoorbeeld bij het verteren van voedsel. Opvallender is dat ze ook betrokken zijn bij wat er boven in het grote brein gebeurt. Die invloed gaat zo ver, dat wetenschappers denken dat onze darmbewoners een rol spelen bij het ontstaan van hersenziekten en gedragsstoornissen. Veruit het meeste bewijs voor die aanname komt uit dierstudies. Hoe het bij mensen zit, is een stuk vager.

Bacterie
Een bacterie kan communiceren met de hersenen via ontstekingen.

Rondreizende ontsteking

Hoe kan een kleine bacterie überhaupt praten met de hersenen die voor hem mijlenver weg liggen? Het afweersysteem speelt hierbij waarschijnlijk een belangrijke rol. Als het darmslijmvlies beschadigd raakt, kunnen stukjes van de bacteriën de darm verlaten. Dat levert eerst lokaal een ontstekingsreactie op. De ontstekingsstoffen (cytokinen) verspreiden zich daarna via het bloed naar de hersenen.

Bepaalde vormen van depressie hebben een duidelijke link met ontsteking. “Stress is daarbij een hele belangrijke factor”, vertelt Esther Aarts, onderzoeker Voeding en Cognitie aan het Donders Instituut in Nijmegen. “Door stress wordt de darmwand meer doorlaatbaar en kunnen stukjes van de celwand van bacteriën door de darmwand heen. Het afweersysteem reageert op die bacteriestukjes in de bloedbaan.” Het lichaam denkt dat er een infectie aan de gang is en past zich daarop aan. Dat is ook de reden dat mensen met depressie vaak apatisch zijn en nergens zin in hebben. Ze blijven het liefst de hele dag in bed, net als iemand met griep.

115284
Bij mensen met symptomen van de ziekte van Alzheimer (rechts) hoopt eiwit zich op in het brein (rode kleur).

Direct contact

Het afweersysteem is ook betrokken bij de ziekte van Alzheimer, aldus Wiesje van der Flier, hoofd van het Alzheimercentrum van het Amsterdam UMC: “Het ontstekingsprofiel van patiënten is anders dan van gezonde mensen. We vinden geen directe ontstekingen, maar het hele systeem – de activiteit van bepaalde genen en cellen – is ontregeld.”

Naast rondreizende ontstekingen zijn er nog andere mogelijke communicatiekanalen. Darm en brein kunnen direct met elkaar praten via de nervus vagus, een dikke zenuw die het zenuwstelsel van het maagdarmkanaal verbindt met het centrale zenuwstelsel. De theorie dat de ziekte van Parkinson in de darm ontstaat en via de nervus vagus uitwaaiert naar het brein, krijgt veel aandacht in de wetenschap. Ten eerste zitten de klontjes eiwit die patiënten met Parkinson in hun brein hebben ook in de darm. Ten tweede hebben mensen bij wie de zenuw operatief is doorgesneden een lager risico op de ziekte. Daarnaast zagen onderzoekers in ratten dat eiwitten kenmerkend voor Parkinson vanuit de darm naar het brein kunnen reizen via de nervus vagus.

En dan zijn er nog de door bacteriën geproduceerde voorlopers van neurotransmitters, stoffen die in de hersenen onze stemming en gedrag sturen. Deze stoffen kunnen, via de bloedbaan, in de hersenen terechtkomen. Al deze communicatiesystemen werken met elkaar samen en waarschijnlijk zijn ze allemaal even belangrijk.

Minder divers

Dankzij moderne technieken is het mogelijk om het DNA te meten van alle microben in de darm. Klinische studies lieten al meerdere keren zien dat de samenstelling van de darmflora afwijkt bij mensen met Parkinson ten opzichte van een controlegroep. Soorten die ontsteking onderdrukken zijn er minder, terwijl bacteriën die ontstekingen in de hand werken juist als een dolle groeien. Of de afwijkende darmflora oorzaak of gevolg is van Parkinson, is onduidelijk.

Naar de darmflora van Alzheimerpatiënten is pas een handjevol klinische studies gedaan, recent bijvoorbeeld door onderzoekers van de Universiteit van Wisconsin. In 2017 schreven ze in Scientific Reports dat de diversiteit aan darmbewoners kleiner is in de ontlasting van 25 patiënten met vergevorderde Alzheimer. Ook hier waren er minder ontstekingsremmende microben en juist meer ontstekingsaanjagers.

Poepmonsters

In het Alzheimercentrum van het Amsterdam UMC proberen arts-onderzoeker Francien de Leeuw en haar collega’s de bevinding in een grotere groep patiënten te repliceren. “Mensen met dementie verliezen vaak gewicht”, vertelt De Leeuw. “Komt dat doordat patiënten minder eten? Of eten ze evenveel, maar wordt het voedsel minder goed opgenomen in de darm?” Darmbacteriën spelen een belangrijke rol bij de opname van voedingsstoffen. En omgekeerd heeft het dieet weer impact op de samenstelling van de darmflora.

79354
Darm met microben. De term ‘darmflora’ stamt uit de tijd dat bacteriën deel waren van het plantenrijk (de flora). Bacteriën vormen nu een eigen rijk. ‘Microbiota’ is een andere term voor darmflora.

De Leeuw wil weten hoe de vork in de steel zit. In de NUDAD-studie volgt zij vijfhonderd mensen in de vroege fase van de ziekte, van wie onder andere eetlust, voedingsstatus en medicijngebruik wordt bijgehouden. Ze verzamelt sinds kort ook poepmonsters, op zoek naar afwijkingen in de darmflora. De eerste resultaten moeten nog komen.

Dopamine

Op het gebied van gedragsstoornissen is het onderzoek naar de invloed van darmbacteriën al iets verder. Aarts en haar collega’s ontdekten in 2017 dat de darmflora van mensen met ADHD afwijkt van die van mensen zonder de stoornis. Bij mensen met ADHD werden meer soorten Bifidobacterium gevonden. Deze bacteriën produceren fenylalanine, een voorloper van de neurotransmitter dopamine. Een verhoogde fenylalanine-productie was gerelateerd aan een rem op de beloningscentra in de hersenen, iets wat bij mensen met ADHD vaker wordt gezien dan bij andere mensen.

“In vervolgonderzoek willen we gaan kijken of de hoeveelheid fenylalanine ook in het bloed van mensen met ADHD verhoogd is”, zegt Aarts. Gelijktijdig loopt, in samenwerking met het Radboudumc, nu een project waarbij een extract van bacteriën van de poep van mensen met ADHD wordt ingebracht bij muizen. Krijgen de muizen dan ook ADHD-achtige klachten? “Dit zijn heel spannende onderzoeken, omdat ze de link tussen bacteriën en de hersenen steeds duidelijker maken”, aldus Aarts.

Caroline attwood 301746
Visvetzuren lijken een gunstig effect te hebben op symptomen van depressie.

Speciale voeding

Hebben speciale voeding of behandelingen gericht op de darmflora potentie voor hersenziekten? De theoretische basis om zulke therapieën te ontwikkelen begint vorm te krijgen. Als een ontsteking, ontstaan in de darm, in het brein kan belanden, kun je ontstoken hersenweefsel wellicht ook indirect via de darm behandelen.

Bij ADHD zijn er aanwijzingen dat veranderingen in het dieet een gunstig effect kunnen hebben op de symptomen. “Ongeveer zestig procent van de mensen met ADHD blijkt gevoelig te zijn voor een voedingsmiddel, zoals fris, melk of een bepaald soort fruit. Op welk voedingsmiddel iemand reageert is voor iedereen anders, maar door zo’n voedingsmiddel te vermijden kunnen sommigen hun symptomen onder controle houden”, vertelt Aarts. “We weten alleen nog niet waarom dit werkt, waarom het niet bij iedereen werkt en wat de rol van de darmbacteriën in dit verhaal is.”

Een ander voorbeeld is het gebruik van visvetzuren (omega 3) bij depressie. Dit heeft vaak een goed effect op de symptomen. Ook in dit geval is nog onduidelijk hoe de link tussen voeding en aandoening precies in elkaar zit. Aarts: “Dit is heel interessant omdat we weten dat omega 3-vetzuren ontstekingsremmend werken.” Wellicht voorkomen de vetzuren dat stukjes van bacteriën in de bloedbaan terechtkomen of dat het afweersysteem daarop reageert.

Probiotica en transplantaties

Een speciaal dieet zal niet altijd een gunstig effect hebben en dus gaat het onderzoek nog een stapje verder. Bij dieren wordt onderzocht of het aanpassen van de darmflora, door middel van probiotica (drankjes met gunstige bacteriën) of transplantatie van darmbacteriën, aandoeningen kan genezen. Harpreet Kaur van de Universiteit van North Dakota behandelde muizen met Alzheimer vorig jaar met probiotica. Hun geheugen verbeterde door het drankje met gunstige bacteriën. Het microbioom veranderen kan wellicht helpen om de ziekte te vertragen of voorkomen, concludeerde ze.

Binnen het ADHD-onderzoek zijn inmiddels ook de eerste kleine studies over het gebruik van probiotica gepubliceerd. Aarts verwacht dat zulke alternatieve behandelingen in de toekomst steeds meer aandacht zullen krijgen. “Ingrijpen via de voeding of de darmflora biedt veel mogelijkheden”, zegt zij. “En nu de link tussen darmbacteriën en het brein steeds duidelijker wordt, is het logisch om het onderzoek niet te beperken tot medicatie die alleen in de hersenen werkt.”

Alzheimeronderzoeker De Leeuw is terughoudender. “De weg naar Alzheimer kent veel routes. Ieder individu heeft een ander risicoprofiel. Sommige mensen zijn genetisch bijvoorbeeld zwaar belast. Darmflora is een risicofactor die er nu bij komt.” Ze sluit niet uit dat het verwijderen of juist toevoegen van specifieke darmbacteriën, via antibiotica of juist probiotica, bij bepaalde risicoprofielen potentie heeft. Waarom niet nu alvast alle ouderen probiotoca aanraden? De Leeuw vindt dat onzin. “We moeten eerst weten of en hoe de darmflora verandert bij Alzheimer. Pas dan kan je gaan nadenken over of en hoe je de darmflora wil beïnvloeden.” Alles op z’n tijd. Het is nu eerst wachten op bevestiging uit goed opgezette klinische trials, die aantonen dat de darmflora echt bijdraagt aan het ontstaan van hersenziekten.

Bronnen:

  • Eamonn M. M. Quigley, Microbiota-brain-gut axis and neurodegenerative diseases, Current Neurology and Neuroscience Reports. Online op 17 oktober 2017. doi: 10.1007/s11910-017-0802-6
  • Nicholas M. Vogt e.a., Gut microbiome alterations in Alzheimer’s disease, Scientific Reports. Online op 19 oktober 2017. doi:10.1038/s41598-017-13601-y
  • Francesca Pistollato e.a, Role of gut microbiota and nutrients in amyloid formation and pathogenesis of Alzheimer disease, Nutrition Reviews. Online op 1 oktober 2016. doi: 10.1093/nutrit/nuw023
  • Esther Aarts e.a. Gut microbiome in ADHD and its relation to neural reward anticipation, PLoS ONE. Online op 1 september 2017. doi:10.1371/journal.pone.0183509
  • Elisabeth Svensson e.a. Vagotomy and subsequent risk of Parkinson’s disease, Annals of Neurology. Online op 29 mei 2015. doi.org/10.1002/ana.24448
Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink, en hoort bij het thema Ziekten genezen op Biotechnologie.nl.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 juni 2018

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.