Zoëlho
Klik hier om deze pagina in volledige context te zien


Zoëlho, op naar een bewuste levensstijl.

Microbioot

 

          Laatste bijwerking : 2024-03-19

 

 

Dit omhelst al de micro-organismen (microbiota : bacteriën, virus, gisten, ...) die innig samen leven met hun gastheer. Niet samenwerking, maar eerder competitie tussen de verschillende soorten bacteriën die bv. in onze darm leven, houdt ons gezond .

 

Haar genoom wordt "microbioom" genoemd (= alle genetisch materiaal van de microbiota). De 100 000 miljard bacteriën in je darmen vormen een genoom van 5 miljoen genen. In vergelijking, je eigen genoom bestaat maar uit 23 000 genen. Daarnaast 380 biljoen virussen, in ieder van ons! 

 

Een archaïsch vernuft. Je hersenen stellen je in staat na te denken en beslissingen te nemen. Maar het zijn je darmen die in relatie staan met de wereld en met de natuur.  

 

Het gaat bij het microbioot niet alleen over de inhoud van de darmen, maar ook over de mond, de oksels, de huid, de vagina, de anus...

 

In onze moderne maatschappij wordt de diversiteit van de micro-organismen reeds van voor de geboorte bepaald door :

 

 

 

 

 

Noot :

In de dunne darm is de samenstelling van de micro-organismen minder divers in vergelijking met de dikke darm. In de dunne darm overheersen vooral de genera Streptococcus en Veillonella. Streptokokken zijn er erg actief en zijn er betrokken bij de opname en metabolisme van koolhydraten.

 

Volgens enkele studies zouden probiotica het risico op vroeggeboorte en depressie na de bevalling verlagen. Daarnaast zouden ze het risico op huilbaby verlagen en necrotiserende enterocolitis, een ernstige aandoening bij prematuren, helpen voorkomen.

 

Mensen die samenwonen hebben voor ongeveer een kwart dezelfde virussen in hun viroom/microbioom, louter doordat ze in dezelfde omgeving leven.

 

Bacteriën :          

 

Wij zijn niet 100% eigen : 90% van de cellen waaruit we bestaan is van dierlijke oorsprong.

 

Ons organisme telt 10 à 100x meer bacteriën dan lichaamscellen. Deze bacteriën koloniseren zowel de huid, de mond, het verteringsapparaat (slokdarm, maag, darm) als de vagina. In de verteringsbuis alleen huizen ongeveer 1kg bacteriën. 90% van die populatie wordt gevormd door ongeveer 1000 soorten bacteriën, alhoewel veel meer verschillende bacteriesoorten samenleven in een normale darmomgeving.

 

Dankzij deze diversiteit bezitten wij 100 à 150x meer genen dan de 23.000 die ons genoom uitmaken. Het is dus gemakkelijk aan te nemen dat de metabole capaciteit van deze bacterie-bevolking onze eigen metabole capaciteit overstijgt.

 

Deze bacteriële flora is zo belangrijk dat zij mag beschouwd worden als een echt orgaan. Al deze bacteriën zijn eigen. Niemand heeft een microbioot met dezelfde samenstelling.

 

De diversiteit van de over het algemeen aanwezige soorten bij een individu variëert volgens de lichaamsplaats. Wat de overheersende soorten betreft, herbergt de dikke darm 195 soorten, terwijl de vagina er maar 5 bezit. Deze soorten behoren vooral tot 4 dominante groepen : Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria, en andere.

 

Daarbij komt nog dat 70 à 80% van die bacteriën niet of moeilijk in een labo kunnen gekweekt worden omdat zij strikt anaeroob leven : zij verdragen dus geen zuurstof. Om hen te kunnen bestuderen blijft dan enkel de DNA sequentiëring over en de analyse van hun genoom. Met als doel het verborgen genetisch patrimonium te ontrafelen van de miljarden micro-organismen die op en in de mens leven : het microbioot. Begrijp evenwel de grootheid van het probleem : microbioot = miljoenen genen, terwijl het menselijk genoom er ergens tussen de 20 tot 25.000 omvat...

 

Darmbacteriën maken uit oplosbare vezels bepaalde metabolieten aan, zoals korteketen vetzuren (butyraat, propionaat, acetaat). Butyraat (boterzuur) zou in het organisme optreden als energiebron voor de darmcellen. Butyraat is dé brandstof van de darmcellen, zodat deze het slijmvlies kunnen aanmaken dat de darmwand beschermt et de ontsteking remt. Propionaat gaat naar de lever waar het helpt bij de regulatie van de gluconeogenese en de verzadigingssignalen. Acetaat is essentieel voor de groei van bacteriën en is betrokken bij het metabolisme van vetten.

 

Hoe korter de koolstofketen, hoe gemakkelijker vetzuren ook kunnen omgezet worden in ketonen (geldt ook nog voor de middelmatig lange verzadigde vetzuren (MCT of MCFA)). Andere, zoals Lactobacillus acidophilus, maken GABA aan (signaalstof in ons zenuwstelsel).

 

Ketonen zijn de ideale brandstof voor onze cellen, ook voor hart- en hersencellen. Ketonen verbranden gebeurt in onze mitochondria een kwart efficiënter dan de verbranding van suiker. Biochemisch brengt de verbranding in de mitochondria van 1 molecule suiker 36 ATP-moleculen op, 1 molecule vet 48. Bij de verbranding van ketonen komt terug AcetylCoA vrij, herbruikbaar in de Krebscyclus wat leidt tot een hogere mitochondriale productie van NADH. Deze laatste is onmisbaar als reducerend agens in meer dan 450 biochemische reacties.

 

Zie ook "Ketogeen dieet".

 

Hogere concentraties kortketen vetzuren kunnen ook gevonden worden in de gewrichtsvloeistof (synoviaal vocht) en men neemt aan dat ze een belangrijk effect hebben op de functie van gewrichten. Hogere concentratie kortketen vetzuren, bijvoorbeeld uit beenmerg, zorgde voor vermindering van het aantal botafbrekende cellen door propionaat, wat leidde tot een aanzienlijk langzamer verloop van de botafbraak. Een bacteriënvriendelijk promicrobioot dieet (= vezelrijk) zou dus ontstekingsremmend werken, met een positieve invloed op de botdichtheid...

 

Het microbioot maakt ook andere stoffen aan die belangrijk zijn voor de gezondheid : bv. trimethylamine en 3-indolepropionzuur. 

 

 

 

 

 

Metagenomica, een moleculaire aanpak waar geen cultuur voor nodig is, is een nieuw hulpmiddel in de bepaling van microbiële gemeenschappen aanwezig in onze darm, met een beter inzicht in de betrokken darmfuncties. Gewerkt wordt met metagenomisch materiaal (is genetisch materiaal dat rechtstreeks afkomstig is van het microbioom van de ontlasting van mensen met een bepaalde ziekte en neurologisch gezonde controles).

 

We weten dat 85% van de darmbacteriën behoren tot 2 grote groepen : Firmicutes (250 soorten) en Bacteroidetes (20 soorten). Hun evenwicht en hun onderlinge verhouding zijn primordiaal. Zo zien we bij personen met overgewicht een verandering in de verhouding tussen beide groepen : zwaarlijvigen bezitten duidelijk meer bacteriën van de eerste groep Firmicutes  (of calorievreters) en relatief minder van de tweede groep Bacteroïdes (die weinig calorieën uit de voeding halen). Ook bij type 1-diabetes zien we een grotere verhouding Firmicutes/Bacteroïdes .  Firmicutes-darmbacteriën zijn waarschijnlijk een natuurlijke aanpassing om op een hogere breedtegraad meer calorieën uit voedsel te halen.

 

De "Bergmann-regel" (dat de taille van de meeste dieren verhoogt met de breedtegraad) wordt verondersteld een natuurlijke aanpassing te zijn voor het leven in koude streken. Misschien verklaren deze darmbacteriën op hun beurt de Bergmann-regel?

 

Alleszins blijft de vraag  : is dat verschil de oorzaak van obesitas of is dat verschil een simpele aanpassing van het microbioot aan veranderingen in kwaliteit en kwantiteit van het dieet? We weten het niet. Studies toonden wel aan dat die hoeveelheid "calorievreters" daalde als obese mensen door het volgen van een dieet hun overgewicht verloren...

 

We weten alleen uit studies met muizen dat er een oorzakelijk verband zou bestaan tussen de samenstelling van het microbioot en de ontwikkeling van obesitas en type 2-diabetes .

 

Humane studies bevestigen dat het microbioot een rol speelt in de ontwikkeling en het optreden van obesitas en insulineresistentie . Bij type 2-diabetes wijkt de samenstelling van het microbioot af van dat van gezonde personen : de stammen Bifidobacterium en Bacteroïdes vulgatus kwamen minder voor in het microbioot van type 2-diabetes-patiënten .

 

Studies bij depressieve patiënten en in diermodellen hebben veranderingen aan het licht gebracht in de overvloed aan verschillende soorten waaronder phyla Bacteroidetes, Firmicutes, Proteobacteriën en Actinobacteriën .

 

Meer nog, onderzoekers vonden dat een welbepaalde bacterie, Akkermansia muciniphila, minder frequent voorkwam in het microbioot van obese muizen en bij muizen met diabetes. Zij vonden ook dat deze bacterie betrokken is bij de vorming van de darmslijmlaag. Door deze ontaarding wordt de darm doorlaadbaar voor pro-inflammatoire lipopolysachariden (LPS, wand van dode bacteriën), wat kan leiden tot inflammatie en verder tot o.a. obesitas en type 2-diabetes .  

 

Het toedienen van A. muciniphila beschermde gedeeltelijk tegen gewichtstoename, vetopslag en tegen insuline-resistentie bij muizen die een vetrijke voeding kregen Prof. P. Cani (Welbio Metabolism and Nutrition research group UCL) 13ème Congrès d'Endocrino-Diabétologie 19 maart 2016.  . Anderzijds hielp een behandeling met A. muciniphila de barrière-functie van de darmwand volledig herstellen (normalisatie van de slijmlaagdikte, die gedeeltelijk was verdwenen bij obesitas). Beter nog : behandellingen met gepasteuriseerde Akkermansia stopten de ontwikkeling van beide ziekten bij muizen . Een specifiek eiwit op de wand van de bacterie (Amuc 1100) bleef immers actief na pasteurisatie... wat misschien kan leiden tot efficiëntere behandelingsmethodes. 

 

De testen bij de mens bevestigen wat al bij muizen werd waargenomen. De inname van (gepasteuriseerde) Akkermansia-bacteriën voorkomt een verslechtering van de gezondheidstoestand van vrijwilligers (op gebied van overgewicht, insulineresistentie en risico op hart- en vaatziekten). Ook zagen de onderzoekers een afname van ontstekingsmarkers in de lever, een lichte afname van het lichaamsgewicht van de proefpersonen en een daling van het cholesterolgehalte. Bij de placebogroep daarentegen, bleven de gemeten metabole parameters verergeren met de tijd . Men denkt dat de bacterie Akkermansia de overgang van bepaalde toxines naar de bloedbaan beperkt. Immers, wanneer die bepaalde toxines in het bloed geraken, veroorzaken zijn daar een 'lage graad infectie" (gezien o.a. bij type 2-diabetes, alsook bij hart- en vaataandoeningen), waardoor het functioneren van verschillende organen wordt verstoord.

 

Gepasteuriseerde Akkermansia muciniphila is de eerste bacterie van een nieuwe generatie met bescheiden positieve effecten op de gezondheid bij de mens, die werd goedgekeurd door EFSA (Europese autoriteit voor voedselveiligheid). Deze bacterie kwam in 2022 op de markt als voedingssupplement, met begeleidende richtlijnen mbt het gebruik, voedingsadvies en over belang van fysische activiteit Toegelaten claim (EFSA, European Food Safety Authority) - Zie : Lijst toegelaten claims.

 

Ook vertoont het microbioot van de darmen van patiënten met het chronisch vermoeidheidssyndroom/myalgische encephalomyelitis (CVS/ME) geen normaal patroon, wat zou kunnen leiden tot gastro-intestinale en ontstekingssymptomen. Over het geheel genomen was bij ME/CVS patiënten de diversiteit van de soorten bacteriën  sterk verminderd en waren er minder bacteriesoorten met  anti-inflammatoire eigenschappen, vergeleken met gezonde mensen, iets wat we ook zien bij mensen met de ziekte van Crohn en colitis ulcerosa.  De ontdekking van deze biologische abnormaliteit versterkt de mening dat CVS niet van psychologische oorsprong is .

 

De laatste jaren wordt gedacht dat het microbioot betrokken kan zijn bij de pathogenese van de ziekte van Parkinson. Onderzoekers hebben een overvloed aan opportunistische pathogenen en immunogene bestanddelen gevonden, wat doet vermoeden dat infectie en ontsteking in het spel zijn, een overproductie van bacteriële toxische moleculen. Dit veroorzaakt ontregeling van neurotransmitters, waaronder dopamine. Tegelijkertijd was er een tekort aan neuroprotectieve moleculen en anti-inflammatoire verbindingen, wat het herstel bemoeilijkt. 

 

Daarnaast kan een verandering in de samenstelling van het microbioot de informatiestroom naar de hersenen (zie : "Voedselabsorptie, Het buikbrein") verstoren, en kan dus een rol spelen in neuropsychiatrische ziekten zoals autisme, schizofrenie, bipolaire stoornissen, angst, depressie... Neuroactieve of pro-inflammatoire stoffen van bacteriële oorsprong kunnen immers de ontwikkeling van deze ziekten beïnvloeden. Uit sommige studies bleek ten andere dat de toediening van probiotica wel degelijk angst- en depressieve symptomen kunnen verminderen. Supplementen Lactobacillus L reuteri bleken het gedrag van muizen te beïnvloeden en zouden gebruikt kunnen worden bij stoornissen in de ontwikkeling van het zenuwstelsel (zoals bij autisme). Lactobacillus L reuteri zou daarnaast ook de productie stimuleren van oxytocine, een hormoon dat een rol speelt in het sociaal gedrag (van oxytocine werd al gevonden dat het autisme zou verbeteren)....

 

Alleszins wordt het effect van herhaalde antibiotica-behandelingen tijdens de kindertijd in vraag gesteld...

 

Een verandering in de samenstelling van het microbioot kan optreden door de voeding :

 

 

    • Fermentatie in de darm : te mijden

 

Onze darmen hebben zelf ook voedsel nodig en zien het liefst elke dag MAC’s (Microbiota Accessible Carbohydrates, of ook "prebiotica" genoemd). Dat zijn onverteerbare voedingsvezels die resistent zijn voor de spijsverterings- en absorptieprocessen in het lichaam en in de dikke darm gefermenteerd worden.

 

Concreet zijn prebiotica of MAC’s oplosbare vezels zoals fructo-oligosachariden, inuline, pectines, resistent zetmeel en glucanen. Je vindt ze in bonen, linzen, groene bananen, haver, gerst, knoflook, uien, asperges en aardappelen. Wanneer je pasta, rijst en haver kookt en laat afkoelen krijg je resistent zetmeel.

 

Wanneer MAC’s in de dikke darm verwerkt worden, ontstaan krachtige ‘postbiotica’. Dat zijn korteketenvetzuren (KVZ) die bestaan uit 2 tot 6 koolhydraten, denk aan acetaat, butyraat en propionaat. Deze KVZ’s versterken de darmbarrière zodat ongewenste stoffen en pathogenen niet kunnen doordringen in het lichaam, iets wat we in de volksmond kennen als het lekkendedarmsyndroom.

 

* Als je voeding een tekort heeft aan MAC’s, dan wenden je microben zich tot jouw beschermende darmslijmlaag als koolhydraatbron. Zo creëer je een darmgemeenschap gespecialiseerd in het eten van darmslijm.

 

* Indien het evenwicht in de darmflora wordt verstoord, bv. door een overmatige aanvoer van FODMAP's (fermenteerbare slecht absorbeerbare oligo-, di- en monosachariden (fructose, lactose, sorbitol, oligo-sachariden, fructanen...) en polyolen) via de voeding, dan zullen bacteriën die zorgen voor fermentatie buitensporig profileren, met optreden van opgeblazen gevoel, gasvorming, flatulentie, buikpijn en transitstoornissen (diarree of verstopping). Zie "Intolerantie-reactie, symptomen".

 

Bij het prikkelbaardarmsyndroom (PDS of IBS) werd de invloed van FODMAP-gevoeligheid al beschreven . Het doel van het FODMAP-dieet is te achterhalen welke koolhydraten klachten veroorzaken, door in eerste instantie alle FODMAP-koolhydaten te elimineren en vervolgens stapsgewijs iedere groep terug te introduceren.

 

Daarnaast is een glutenvrij dieet meestal ook een laag-FODMAP-dieet, wat de gunstige invloed op zogenaamde gluten-intolerantie of -sensitiviteit zou kunnen verklaren Marleen Finoulst, arts en journalist, in Bodytalk, oktober 2013, pg 43 : Ben jij ook glutengevoelig?"..

 

DOCH OPGELET :

 

De meeste FODMAP's (met uitzondering van de polyolen) zijn voedingsvezels en werken als prebiotica, waarmee probiotica-bacteriën zich voeden. De gunstige effecten van een FODMAP-arme voeding moeten daarom steeds worden afgewogen tegen de potentieel schadelijke gevolgen op lange termijn. Die stoffen hebben immers ook prebiotische effecten, vooral dan de oligosachariden, die de groei bevorderen van bacteriën die nuttig zijn voor het lichaam. Ze spelen ook mee bij de gisting van koolhydraten door bacteriën en zouden zo antitumorale en ontstekingsremmende eigenschappen hebben.

 

 

    • Fermentatie als bewaringstechniek : te bevorderen

 

Anderzijds laat voorafgaandelijk fermenteren in de keuken toe voedsel te bewaren en tergelijkertijd haar voedingswaarde en smaak te verbeteren. Het fermentatieproces steunt op het bevoordelen van een nuttige darmflora ten koste van de ongewenste, met als doel gezondheidsrisico's bij de verbruikers te voorkomen omdat bepaalde fermentaties ongewenst in voedsel kunnen optreden INRA, France . Tijdens het fermenteren worden verschillende proteolytische enzymen aangemaakt. Het zijn deze proteasen die de gezondheid van het microbioot gaan verbeteren door de afbraak te bevorderen van eiwitten naar aminozuren, die als substraat kunnen dienen voor potentieel weldoende bacteriën.

 

 

Omgekeerd, verandert gezonder eten niet direct de samenstelling van het microbioot :

 

Mensen die overstappen van een ongezond calorierijk dieet naar een gezond calorie-armer plantaardig dieet zien niet onmiddellijk een effect op de samenstelling van hun microbioot. We moeten eerst de slechte bacteriën kwijt en de gunstige bacteriën toevoegen om profijt te trekken van een verandering naar gezonde voeding.

 

Hierdoor is bv. blijvend gewicht verliezen zo moeilijk. Je moet het lang genoeg volhouden.

 

Maar het is mogelijk : het microbioot van dieren kan switchen tijdens seizoenen . Het type microbioot is mogelijk geen voldongen feit. Mits verandering van voeding kunnen mensen switchen naar een "gezonder type microbioot", hoe dat er ook mag uitzien.

 

Virussen :          

 

Bacteriofagen : in veel bacteriën zitten virussen, bacteriofagen genoemd (zie verder), meestal in "slapende" toestand. In functie van nog onbekende omstandigheden worden die virussen soms wakker, vernietigen de bacteriën waarin zij verblijven en vallen andere bacteriën aan. Zij zouden dus een rol kunnen spelen in het behoud van het evenwicht tussen de grote groepen bacteriën, ofwel door het evenwicht te helpen bewerkstelligen, ofwel door onevenwichten uit te lokken.

 

DNA-virussen delen zich na besmetting binnen levende lichaamscellen. Retrovirussen zijn een bijzondere groep virussen, die enzymen bezitten die hun genoom toelaat zich te integreren in het DNA van de door hen besmette cellen. In de meeste gevallen besmetten retrovirussen somatische cellen (cellen die niet betrokken zijn bij de overdracht van het genetisch patrimonium : zoals het HIV-virus dat enkel lymfocyten aanvalt). Besmet het retrovirus echter een cel die behoort tot kiemcellen (voorlopers van spermatozoïden of van eicellen), dan kan dat gevolgen hebben voor het soort : alle cellen van het individu ontsproten uit de besmette kiemcel worden drager van het provirus en kunnen het overgedragen op het nageslacht.

 

Ons genoom bezit meerdere DNA sequenties van virale oorsprong, als bewijzen van virusinfecties tijdens onze evolutie. De meeste van deze sequenties zijn inactief, doch andere coderen nog voor eiwitten. Dit is o.a. het geval voor 2 genen die coderen voor 2 eiwitten die onmisbaar zijn voor de ontwikkeling van de placenta bij de mens en bij andere "aapachtige" primaten zoals grote apen, langearmapen en bavianen. Het gaat hier over eiwitten met potentieel fusiogene eigenschappen (fusie tussen de eiwitmantel van het retrovirus en de membraan van de doelcel, met vorming van een reuzecel met meerdere kernen, "syncytium" genoemd). Ook werd vastgesteld dat deze 2 eiwitten immuundeprimerende eigenschappen bezitten, wat een centrale rol zou kunnen spelen bij de installatie van de levenswijze tussen foetus en moeder, zonder risico op afstoting van de foetus.

 

Bij de vergelijking van de virale flora van meerdere individuen heeft men vastgesteld dat 20% van het menselijk DNA hoofdzakelijk afkomstig is van in bacteriën levende virussen. Ook werd vastgesteld dat elkeen een "eigen" viroom bezit (terwijl de bacteriële flora bij de meesten sterk met elkaar is verwant). Dit viroom is daarbij ook erg stabiel in de loop van de evolutie. Infecties door retrovirussen van kiemcellen zijn immers zeldzaam. Maar uit evolutionair standpunt zijn zij frequent genoeg geweest om vele provirussen toe te laten zich in ons genoom te integreren.

 

Fungi/gisten :          

 

Het fungi-microbioot staat voor de verzameling van de schimmels en gisten in de darm. Een onevenwicht in het fungi-microbioot werd gezien bij patiënten met IBD/IDZ (chronische inflammatoire darmziekten). In vergelijking met gezonde personen zag men bij die patiënten een belangrijkere verhouding van Basidiomycota/Ascomycotat, met een hoger voorkomen van Candida albicans en met minder Saccharomyces cerevisiae. Er waren ook bijzondere onevenwichten specifiek voor bepaalde IDZ : bij mensen met de ziekte van Crohn scheen de diversiteit van de schimmels verhoogd tegenover de bacteriële .    

 

Noot :

Gisten en bacteriën zijn zelfvoorzienende levende cellen, en het verschil tussen beide is dat gisten groter zijn en een kern hebben die DNA bevat, terwijl bacteriën geen kern hebben en hun DNA in de vorm van een enkel chromosoom bestaat.

 

 

Hoe hun samenwerking verklaren?          

 

De analyse van al deze genen verschaft informatie over hoe bacteriën functioneren en hun functies in het organisme. Sommigen onder hen komen overeen met reeds gekende bacteriegenen, waarvan men weet dat zij coderen voor dit of dat eiwit, betrokken bij deze of gene functie.

 

Algemeen werden reeds 19000 functies gerepertoriëerd, waarvan 6000 voorkomen bij alle individuen. Men stelt dat zij onmisbaar zijn voor de mens. Als essentiële functie verzorgen zij de synthese van vitamines en aminozuren, de degradatie van complexe suikers nodig als voedsel ...

 

Zo breekt bv. Bacteroides thetaiotaomicron, een gemakkelijk kweekbaar bacterie die veelvuldig voorkomt in de dikke darm van de mens, plantaardige polysachariden af (wat darmcellen zelf niet kunnen). Deze metabole capaciteit maakt dat die bacterie een energieleveranciersrol speelt in de gastheer. Zijn rol beperkt zich echter hiertoe niet : deze bacterie draagt ook bij tot de goede bevloeiing van de darmmucosa na de geboorte.

 

Voor de niet kweekbare bacteriën is sequentiëring de enige manier om hun capaciteiten en functies te ontrafelen. Maar vooraleer dit te kunnen doen moeten we al een bepaald idee hebben over de functie van de gezochte genen. Doch in het microbioot hebben we van veel genen geen enkel idee waarvoor ze coderen. De enige oplossing bestaat erin een DNA fragment met het gen met onbekende eigenschappen in te planten in een vrij goed onderzocht bacterie (bv. E. coli). Om vervolgens te kijken hoe de bacterie hiermee omgaat.

 

Een typisch microbioot?          

 

Wil men weten wat een typisch of normaal microbioot inhoudt, dan is het in de eerste plaats belangrijk te begrijpen hoe het microbioot tot stand komt :

 

    • Tot het breken van het water is het kind quasi steriel (sperma, eierstokken, placenta, vruchtwater en baarmoeder zijn niet echt steriel, want hebben een eigen microbioot). Pas wanneer de foetale vliezen scheuren start de bacteriële kolonisatie echt op. 72 uren na de geboorte wordt het verteringskanaal al bevolkt door 1000 miljard bacteriën en gisten!

 

    • In het begin wordt het verteringskanaal massief bevolkt door een weinig gevarieerd microbioot. Het lijkt erop dat het lichaam schift tussen de vele bacterie-soorten waaraan het is bloot gesteld, of zij nu via de moeder worden overgedragen (vaginale/fecale flora) of uit de directe omgeving komen. Een vrouw met een goede intestinale flora van bij het begin van de zwangerschap zal zo zorgen voor een correcte bevolking van de darm bij haar baby. Is de moeder echter besmet met opportunistische en pathogene soorten, dan erft haar kind spijtig genoeg diezelfde flora.

 

Obese moeders zouden een minder diverse microbioot bezitten, hun baby's ook. Hierdoor krijgen de baby's geen adequate training van hun immuunsysteem .

 

    • De eerste bacteriën die zich innestelen zijn stafylokokken, enterokokken en enterobacteriën. Die zijn allen "aeroob-anaeroob", het zijn dus bacteriën die zuurstof verbruiken maar ook er zonder kunnen leven. Zij vermenigvuldigen veelvuldig in enkele dagen tijd, waardoor het spijsverteringskanaal een "reducerende" omgeving wordt, waaruit alle zuurstof die erin terecht komt even rap verdwijnt.

 

    • Vervolgens nestelen zich andere bacteriën zich : strik anaerobe bacteriën die zich enkel kunnen ontwikkelen in een zuurstofvrij milieu (Bacteroides, Clostridium, en vooral Bifidobacterium waarvan de innesteling door de moedermelk wordt bevorderd).

 

    • De kolonisatie kent zijn verloop door de voortdurende blootstelling aan nieuwe bacteriën uit de omgeving (landelijk, stad, kribbe, broer of zus, (gezelschaps)dieren, ...), via de voeding (moedermelk, kunstmelk), en via de huidmicrobioot van volwassenen (borstvoeding, omhelzen, kussen, strelen, ...). Eenmaal 2 jaar oud bezit het kind een microbioot samengesteld uit meerdere honderden soorten behorende tot de 4 dominante bacteriegroepen..

 

Een atypisch microbioot?          

 

 

Studies toonden aan dat bacteriekolonies bij baby's die langs vaginale weg werden geboren, sterke gelijkenis vertoonden met de vaginale flora van de moeder, met als overwegende stammen Lactobacillus, Prevotella en Sneathia.

 

Bij grote prematuren komt het darmmicrobioot op een atypische manier tot stand. Bepaalde soorten bacteriën nestelen zich met vertraging in, waardoor een onevenwicht in het microbioot ontstaat.

 

Deze vertraging betreft bepaalde "aeroob-anaeroob" bacteriën zoals de enterobacteriën : daar waar bij op tijd geboren kinderen deze bacteriën zich binnen de enkele dagen volgend op de geboorte inplanten, zijn zij bij bepaalde prematuren na 1 maand nog steeds afwezig. Een nog grotere innestelingvertraging treedt op met de strikt anaerobe bacteriën (vooral Bacteroides en Bifidobacterium). Daar tegenover staat dat de innesteling van strikt anaeroob type Clostridium niet zelden voorkomt. Is dit het geval dan verlengt dit de hospitalisatieduur...

 

Dit type microbioot toont een kolonisatie die meer wordt bepaald door de omgeving dan door de moeder. Dit komt omdat prematuren, die meestal op de wereld komen via keizersnede, minder in contact komen met de vaginale en fecale bacteriebevolking van de moeder, omdat zij na de geboorte in een sterk steriele omgeving van intensieve zorgen worden geplaatst en eventueel behandeld worden met breedspectrum-antibiotica.

 

Anderzijds vond men bij op tijd geboren baby's via keizersnede micro-organismen die ook voorkomen op het huidoppervlak. De meest voorkomende stammen waren Staphylococcus, Corynebacterium en Propionibacterium. Naar alle waarschijnlijkheid zijn  die micro-organismes afkomstig van de eerste persoon waarmee de boreling in contact kwam. De initiële darmflora bij de pasgeborene variëert dus in functie van de bevallingswijze Dominiguez-Bello M et al. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc. Nat. Acad. Sci. 2010; 107(26): 11971-11975 , geheel onafhankelijk van de ingenomen voeding.

 

De microbiologische wijzigingen en de stabiliteit van de intestinale flora tijdens de eerste levensdagen hebben een invloed op de ontwikkeling en werking van immuunsysteem. Er kon worden aangetoond dat de immunitaire ontwikkeling rechtstreeks beïnvloed wordt door de aanwezigheid van commensale bacteriën en meer in het bijzonder van bifidobacteriën. De wijze van bevallen kan bij de zuigeling de ontwikkeling en maturatie van de humorale immuniteit verstoren Huurre A, Kalliomäki M, Rautava S et al.. Mode of delivery - effects on gut microbiota and humoral immunity. Neonatology 2008; 93(4): 236-40..

 

Andere factoren kunnen ook tussenkomen zoals een nog onvolmaakte darmmucosa, waardoor bepaalde bacteriesoorten zich niet kunnen inplanten (bv. Bifidobacterium) ...

 

Bij zuigelingen die borstvoeding krijgen is het bacteriesoort Bifidobacterium dominant. De moedermelk bevat immers factoren die haar innesteling bevorderen. Het zijn polysachariden die veelvuldig voorkomen in de moedermelk en in nog hogere concentraties in het colostrum, de eerste melk die de moeder in de dagen na de geboorte produceert. Moedermelk zelf bevat ook bifidobacteriën en/of lactobacillen. Moedermelk zou dan voor de zuigeling een potentiële bron zijn van goedaardige bacteriën, waarvan de inplanting vervolgens wordt bevorderd door de aanwezigheid van die polysachariden die hen voeden.

 

Deze bacteriën bereiken bij de zuigeling via de moedermelk belangrijke niveaus gedurende de eerste levensmaanden. Zij proliferen naargelang de consumptie van melksuikers. In de westerse landen blijven zij in het algemeen sterk aanwezig tot het kind volwassen is (maar toch duidelijk in mindere mate dan in de eerste levensmaanden), waarschijnlijk dankzij het verbruik van melkproducten. Bifidobacteriën, die bij ons als "goede" bacteriën worden beschouwd, zouden dus wijzen op een levenswijze die vooral steunt op landbouw en veeteelt. De darmflora van jagers-verzamelaars zal daarom sterk verschillen : heel weinig bifidobacteriën (bij ons beschouwd als "goede probiotica") maar met veel bacteriën die bij ons, volkeren die van landbouw en veeteelt leven, als "opportunisten" worden beschouwd .

 

Deze Bifidobacterium gedragen zich bij ons, melkgebruikers, als probiotica : levende micro-organismen die, wanneer ze in aangepaste hoeveelheden worden toegediend, bijdragen tot de gezondheid van de gastheer. Dit beschermend effect danken zij waarschijnlijk aan hun capaciteit een "barrière" te vormen : door zich in te nestelen gaan zij de inplanting van andere bacteriën controleren. Hun aanwezigheid vermijdt het optreden van darmwandschade.

 

Uit studies kwam duidelijk naar voor dat bij de kinderen geboren via een keizersnede er beduidend minder bifidobacteriën aanwezig waren in de flora in vergelijking met vaginale geboorten. Het aantal afgescheiden IgA, G en M cellen bij kinderen geboren via een keizersnede was daarentegen hoger. Het onderzoek laat vermoeden dat door het gebrek aan stimulatie van het immuunsysteem door commensale bacteriën (onder meer bifidobacteriën) tijdens de eerste levensmaanden bij kinderen geboren via een keizersnede, de ontwikkeling van een tolerogeen milieu achterwege blijft. Dit gebrek leidt bij deze zuigelingen wellicht tot een hogere vatbaarheid van chronische inflammatoire aandoeningen, bijvoorbeeld onder de vorm van allergieën, astma of auto-immune aandoeningen, o.a. door een verlaagde Th1-respons (zie : "Immuunrespons") .

 

In het bijzonder bij prematuren laat de afwezigheid van Bifidobacterium vrij spel aan pathogene bacteriën als Clostridium. De geconstateerde darmwandschade is het gevolg van de overmatige productie in de dikke darm van boterzuur bij de gisting van lactose door bacteriën zoals Clostridium. Bij prematuren wordt inderdaad thv de darmmucosa een tekort aan verteringsenzymen zoals lactase gezien.

 

Supplementen van probiotica verlagen op een significante wijze het optreden van enterocolitis ulceronecroticans (ECUN) en van andere ontstekingsziekten van de darm bij prematuren Arslanoglu S, Moro GE, Schmitt J et al. Early dietary intervention with a mixture of prebiotic oligosaccharides reduces the incidence of allergic manifestations and infections during the first two years of life. J Nutr 2008 138: 1091-1095..

 

Bij gezonde personen bestaat er normaal een evenwicht tussen bacteriën van de groepen Bacteroïdes en Firmicutes. De mate van voorkomen van de groep Firmicutes is omgekeerd evenredig aan de diabetische en inflammatoire toestand van zwaarlijvige personen. Bij de helft van de patiënten met de ziekte van Crohn (een ontstekingsziekte van de darmwand), wordt een sterk tekort aan bacteriën van de groep Firmicutes gezien. Voedingssupplementen op basis van Faecalibacterium prausnitzii, een bacterie met een sterk anti-inflammatoir potentieel, zou het ontstaan van deze ziekte of haar progressie kunnen afremmen.

 

Microbiële profielen, gunstige of ongunstige, vestigen zich volgens de omgevingsvoorwaarden (overgewicht, consumptie van dierlijke of plantaardige eiwitten, pro- en prebiotica, koolhydraten). Men heeft gevonden dat er aanmerkelijke verschillen bestaan ten opzichte van carnivoren, maar ook tussen vegetariërs en veganisten Zimmer J. et al., European Journal of Clinical Nutrition, 2012 (66): 53-60. .

 

Een vegetarische en veganistisch voeding zou een gunstige invloed hebben op de samenstelling van het darmmicrobiota.

 

Te eerste heeft de rijke aanwezigheid van vezels en koolhydraten van deze twee voedingspatronen een gevoelig dalend effect op de pH van de ontlasting, ten opzichte van de uitgevoerde observaties bij omnivoren. Bij deze voorwaarden zijn zuren niet aangeraden in de groei van pathogene bacteriën zoals E. Colli en Enterobactobacteriacea spp.

 

Ten tweede is de gemiddelde pH het laagst bij veganisten (6.3 versus 6.6 voor de vegetariërs en 6.9 voor de omnivoren). En ten derde tenslotte is de pH lager bij de vrouwelijke veganisten dan bij de mannelijke veganisten.

 

Deze laatste situatie is in contrast met omnivoren: de ontlasting van vrouwen heeft over het algemeen een hogere pH dan die van mannen. Dit kan dus betekenen dat de darmflora van vrouwen meer baat heeft aan een voeding rijk aan plantaardige eiwitten, vezels en koolhydraten dan de darmflora van mannen.

 

Bij bejaarde personen (ELDERMET-studie) ziet men, naarmate dat de leeftijd vordert, dat de darmflora minder gevarieerd wordt en dat de microbiële diversiteit bij hen meer gaat verschillen. Bejaarde rust- en ziekenhuispatiënten vertonen een darmflora overheerst door de groep Bacteroidetes. Dit zou het gevolg zijn van een vetrijk en vezelarm dieet maar ook door een zwakke gezondheid (hoge ontstekingswaarden...). Er zijn aanwijzingen dat bij hen een mediterraan dieet hun darmflora (en dus ook hun gezondheid) positief zou kunnen beïnvloeden .

 

Ook hebben mensen met een lage diversiteit aan bacteriën in hun darmen meer lichaamsvet en ontsteking dan mensen met een rijke darmflora, waardoor ze een hoger risico lopen op stofwisselingsziekten. Maar een verandering in dieet van een calorierijk naar caloriearm eetpatroon kan de microbiële diversiteit verhogen .

 

De teloorgang van ons microbioot          

 

Ook na de geboorte is het aantal micro-organismes waarmee we in contact komen cruciaal.

 

Moderne ontwikkelingen echter, zoals het overmatig voorschrijven van antibiotica, van PPI (protonpompinhibitoren) ... en de misplaatste excessieve hygiëne-opvoeding maken dat bepaalde bacteriën terug worden gedrongen en uitgeroeid (diversiteitsverlies).

 

Kinderen die opgroeien op het platteland komen met een grotere bacteriënvariëteit (goed- en kwaadaardige) in contact. Hierdoor ontwikkelen zij een permanent sterker microbioot en een beter reagerend immuunsysteem.

 

In de steden groeien kinderen op in een bacterie-arm milieu. Later zal hun immuunsysteem overmatig sterk reageren op contact met micro-organismes.

 

Naast een overdreven hygiëne is ook het gebruik van "breedspectrum" antibiotica verantwoordelijk. Zij verstoren de evenwichten tussen bacteriën. Fysiologische stress (bv. door overdreven fysische inspanningen) zorgt ook voor een omwenteling in de microbiota : de minst aanwezige bacteriestammen zouden aanzienlijk toenemen ten koste van de normale dominante soorten .

 

En van de meeste (99%?) bacteriën is de werking nog onbekend. Men denkt dat deze onevenwichten aan andere bacteriën toelaten dominant te worden. Nu pas weten we dat sommige bacteriën voor ons organisme onmisbaar zijn en hoe zij de werking, zelfs het gedrag van ons organisme beïnvloeden.

 

Misschien veroorzaken sommige groepen bacteriën een lichte permanente ontstekingstoestand van de darmwand, of misschien stimuleren anderen onze eetreflex om hun eigen behoeften te lenigen. We weten nu dat bepaalde darmbacteriën in verband staan met aandoeningen zoals obesitas, ziekte van Crohn, spastische colon en zelfs met astma en eczeem. Ter hoogte van hart en haar aders kan deze chronische inflammatietoestand leiden tot atherosclerose en verder tot hartinfarct, ter hoogte van de halsslagaders (arteria carotis) en de hersenen tot een CVA...

 

Bepaalde bacteriën zouden zelfs onze hersenen en ons gedrag beïnvloeden. Sommige onder hen zouden in de hersenen een herpositionering van de GABA-receptoren sturen. Deze receptoren vormen ook het doel van antidepressiva... Andere bacteriën zouden de vrijstelling van serotonine in de hersenen stimuleren. Probiotica als nieuw antidepressivum?

 

Het is dus best mogelijk dat het verdwijnen van specifieke bacteriën ons gedrag kan beïnvloeden. Zelfs de vrijstelling van feromonen, en dus ook de keuze van een partner...

 

In veel gevallen zullen persoonlijke dieetrichtlijnen volstaan om de darmflora terug "gezond" te krijgen. Slaagt men daar niet in dan kan het inbrengen van een stabiel bacterieel ecosysteem in de darm (met behulp van een fecaliënstaal) nodig zijn. Dankzij de spectaculaire resultaten die hiermee werden bereikt, tracht men nu gegevensbanken op te richten met bacterieculturen van individuen wanneer zij nog in goede gezondheid verkeren. Om ingeval van een darmstoornis een soort reïnitialisatie van de darmflora uit te voeren : de darmfloratransplantatie.

 

Vandaag wordt darmfloratransplantatie (een oud gebruik uit de 16de eeuw) al courant gebruikt voor de ultieme behandeling van een infectie met de Clostridium-bacterie. De toepassing ervan bij het prikkelbaredarmsyndroom (PDS/IBS), Colitis ulcerosa en zelfs autisme wordt onderzocht. Grootschalige studies bij de mens ontbreken nog... Enkele euforische getuigenissen van ouders op het internet, na thuisbehandelingen  met darmfloratransplantaties van autistische kinderen, duwen het wetenschappelijk onderzoek vooruit.

 

Darmfloratransplantatie heeft echter ook zijn limieten : de belangrijkste is zijn tijdelijke werkzaamheid (resiliëntie). Het intestinaal microbioot heeft immers steeds/soms (?) de neiging terug te keren naar zijn oorspronkelijke samenstelling, zodat de procedure steeds moet worden overgedaan. Men weet echter nog niet met welke frequentie dit dient te gebeuren.

 

Zie ook : "OpenBiome" : betaalbare gescreende fecale microbioot transplantatie van donors.

 

Virussen en bacteriën als therapeutische hulp?          

 

De meeste mensen associëren bacteriën met ziekten, infecties, epidemieën, antibiotica, ... Zij worden beschouwd als uit te roeien vijanden.

 

Nochtans zijn wij al lange tijd gewoon aan bacteriën, wij hebben hen zelfs nodig. Bepaalde van hun effecten dragen bij tot het behoud van onze gezondheid en bevolken bv. ons verteringskanaal. Spreken we van "slechte" bacteriën dan komen we bij ziekten terecht.

 

Vandaag worden 85% van de geneesmiddelen chemisch bereid. Maar deze traditionele chemische methode heeft haar limieten bereikt. De meeste farmaca zijn immers afgeleiden van plantaardige stoffen. De synthese van deze macromoleculen is dikwijls te ingewikkeld et te duur voor een industriële toepassing. Bacteriën kunnen hier dé oplossing betekenen : ipv hectaren grond en enorme laboratoria, volstaan hier enkele gistingskuipen. Met genetische technieken (CRISPR-Cas9) slaagt men erin deze micro-organismen nieuwe therapeutische moleculen te laten aanmaken.

 

Sommige bacteriën maken reeds op natuurlijke wijze geneeskrachtige moleculen aan. Dit is het geval voor bacteriën van de Streptomyces-stam, die al sedert 1943 veel geneesmiddelen produceert. Streptomyces bacteriën zijn bekwaam honderden verschillende moleculen aan te maken dankzij hun talrijke biosynthese-wegen. Zij vormen de vertrekbasis van 70% van de gebruikte antibiotica en worden gebruikt bij de bereiding van immunosuppressiva, antikanker middelen, ontstekingsremmers, vasodilatatoren en - constrictoren.

 

Sommige virussen zoals de bacteriofagen zijn de natuurlijke vijanden (predatoren) van bacteriën en kunnen ons helpen in onze strijd tegen bacteriële infecties. Een van de hoofdeigenschappen van bacteriofagen is hun specificiteit : elke bacteriofage kan één bepaalde bacteriestam (en soms ook bacteriën van dezelfde familie, maar geen andere bacteriestam) besmetten. Bacteriën en bacteriofagen evolueren sedert duizenden jaren samen in een oorlog waarin afwisselend de ene of de andere de overhand neemt, zonder echter elkaar te vernietigen. Zij zorgen samen voor evenwicht (homeostase), voor het instandhouden van onze gezondheid.

 

De idee bacteriofagen te gebruiken (die enkel bacteriën besmetten) is niet nieuw (1940). Maar de fagotherapie werd verlaten bij de opkomst van de antibiotica. Enkel Russische onderzoekers gingen op dezelfde weg verder.  Bij ons overheerste immers de mening dat een aan één bepaald antibioticum resistente bacterie onmogelijk resistent kon zijn aan een ander. Ten onrechte... Hoe meer antibiotica gebruikt worden, hoe resistenter bacteriën worden. Want bacteriën kunnen "leren"...... En sedert 20 jaar werd geen nieuwe antibiotica meer ontwikkeld.

 

Studies toonden aan dat bacteriofagen toelieten een bestaande infectie te behandelen en in staat waren een infectie te voorkomen indien zij 24 uren ervoor werden toegediend.

 

Nadeel is wel dat bacteriofagen enkel bacteriën kunnen besmetten door contact, wat niet altijd mogelijk is. Sommige bacteriën ontwikkelen zich immers binnen menselijke cellen, waardoor zij onbereikbaar worden voor bacteriofagen (die zelf niet in de cel kunnen binnendringen). Bij zo'n infectie (bv. door Mycobacterium tuberculosis) moeten bacteriofagen ingezet worden vooraleer deze bacteriën de kans krijgen de lichaamscellen binnen te dringen of na hun vrijstelling uit deze cellen, om hun verspreiding over andere cellen te verhinderen.

 

Wat fagotherapie vooral mist zijn investeringen. We kunnen niet ontkennen dat artsen jaren afdoende resultaten hebben bereikt met fagotherapie. Deze artsen waren niet gekker dan deze die ons overmatig antibiotica voorschreven, met alle gevolgen vandien...

 

Sinds maart 2019 is er een wettelijk kader voor het gebruik van bacteriofaagtherapie in België. Fagen zijn bionatuurlijke producten en komen overal voor waar bacteriën woekeren, zodat zij gemakkelijk ter beschikking staan om als remedie te worden ingezet. Farmaceutische laboratoria zouden zich hieraan wel interesseren, indien zij deze antibacteriële virussen zouden kunnen breveteren. Hiervoor zou men deze laatsten genetisch moeten wijzigen (GG fagen), zodat het geen "natuurlijke" producten meer zijn. Met speciale eigenschappen als voorwendsel. Sommige specialisten zien daar echter een groot gevaar in : we zouden immers geen enkel mogelijkheid hebben de verspreiding van deze gewijzigde genen te controleren...

 

Zie ook : "Bacteriële infecties, behandeling"

 

 

 

 

 ZOELHO (c) 2006 - 2024, Paul Van Herzele PharmD        Laatste versie : 09-apr-24                     

DisclaimerDisclaimer

 

De lezer dient steeds in acht te houden dat de beschreven curatieve eigenschappen in geen enkel geval het medisch advies vervangen, welke steeds onmisbaar is bij het stellen van een diagnose en bij bepaling van de ernst van de aandoening. Wel wordt de gebruiker gestimuleerd beslissingen met betrekking tot zijn gezondheid te nemen, op basis van eigen research, steeds in samenspraak met een professionele gezondheidswerker.

 

In alle gevallen valt het gebruik van dit programma enkel onder de controle, het beheer, de risico's en de verantwoordelijkheden van de gebruiker.