Health Professional - Nieuws - 10-12-2009:

Darmflora verraadt wat we eten
Beintema, Nienke

De interacties tussen darmmicrobiota, eetgewoonten en gewicht zijn ingewikkelder dan voorheen werd gedacht. Peter Turnbaugh en zijn collega’s deden enkele opmerkelijke ontdekkingen tijdens hun onderzoek aan ‘menselijke’ muizen.

Als je overgaat van een gezond, vet-arm dieet op een ongezond, vetrijk dieet, is dat binnen een dag te zien aan de samenstelling van de darmmicrobiota. Er treden ook meteen veranderingen op in de genexpressie van de darmbacteriën en in hun functioneren. Dat is de conclusie van een recent artikel in Science Translational Medicine (11 november 2009) door Peter Turnbaugh, Jeffrey Gordon en hun collega’s. Turnbaugh, microbioloog aan Harvard University, was een van de keynote speakers tijdens de Darmendag 2009, die in november plaatsvond in Vlaardingen.

Menselijke muizen
Steriele muizen, zo legt het artikel uit, leveren belangrijke informatie over de functie van de menselijke darmflora. Steriele muizen worden geboren en grootgebracht in een steriele omgeving en bezitten geen darmflora. Uit eerder onderzoek is bekend dat deze muizen veel dunner zijn dan hun ‘normale’ soortgenoten. Wetenschappers leiden daaruit af dat de darmmicrobiota een belangrijke rol speelt bij het metabolisme. Dankzij deze bacteriën kunnen we optimaal gebruik maken van de nutriënten die we binnenkrijgen. Als je de darmflora van een dikke muis overplaatst in een steriele muis, zal deze laatste méér in gewicht toenemen dan wanneer die muis de darmflora van een slanke muis zou hebben gekregen. Deze ontdekking stond in 2006 in Nature.
Voor hun recentere experimenten gebruikten Turnbaugh en zijn collega’s zogenaamde ‘menselijke’ muizen. Dat zijn steriele muizen die vervolgens een menselijke darmflora hebben gekregen. “Als je deze muizen in isolatie laat leven, kun je meerdere generaties menselijke muizen kweken,” vertelt Turnbaugh. “Hiermee kunnen we gecontroleerde dieetexperimenten doen die bij mensen vrijwel onmogelijk zouden zijn.”

Overdraagbaar
Eerdere experimenten bij mensen hadden al laten zien dat er een verband is tussen veranderingen in dieet, lichaamsgewicht en darmflora. “Aan de ene kant is dat best beangstigend,” vindt Turnbaugh, “maar aan de andere kant kan het ook interessant zijn: hoe beïnvloedt de darmmicrobiota ons lichaamsgewicht precies? En kan ons dieet, via de invloed op de darmbacteriën, werkelijk een rol spelen bij bepaalde ziekten?”
De Amerikanen gebruikten menselijke muizen om de invloed te onderzoeken van een dieetverandering op de darmbacteriën en het metabolisme. Ze gebruikten genetische sequencing-technieken om de relatieve hoeveelheden van bepaalde groepen bacteriën te bepalen; eerst als de muizen een gezond, vetarm dieet aten, en later als ze overgingen op een vet- en suikerrijk dieet – een ‘westers dieet’, zoals Turnbaugh het noemt. “We zagen binnen een dag een significante verschuiving in de samenstelling van de darmmicrobiota,” merkt Turnbaugh op. “Nu willen we deze genetische veranderingen natuurlijk vertalen in hun functionele gevolgen.”
In elk geval ontdekten de onderzoekers dat menselijke muizen op een ongezond dieet dikker waren, en dit effect bleek, net zoals in eerdere experimenten, overdraagbaar te zijn op andere muizen via een transplantatie van de darmflora.

Sociale implicaties
Is het tegenovergestelde ook het geval? Kunnen we dikke muizen laten afvallen door ze de darmbacteriën van een slanke soortgenoot te geven? “We hebben kruislings geëxperimenteerd, met muizen op beide diëten als donor en muizen op beide diëten als ontvanger van de darmflora,” vertelt Turnbaugh. “Daaruit bleek dat het huidige dieet veel meer invloed heeft op de samenstelling van de darmmicrobiota dan de uitgangssituatie. De getransplanteerde darmmicrobiota reageert binnen een dag op het dieet van zijn nieuwe eigenaar, en de ‘handtekening’ van de donor is binnen een week verdwenen.”
Turnbaughs collega Jeffrey Gordon werkt nu samen met onderzoekers over de hele wereld om verbanden te leggen tussen dit muizenonderzoek en lopende onderzoeken naar het menselijke microbioom. Samen hopen ze meer te kunnen zeggen over de sociale en klinische implicaties van hun onderzoek. Kunnen we mensen met overgewicht helpen door hun darmflora te beïnvloeden? Kunnen we bepaalde ziekten genezen via de darmflora? “Zulke toepassingen zijn nog ver weg,” denkt Turnbaugh. “Voorlopig richten wij ons op manieren waarop menselijke muizen ons kunnen helpen bij het beantwoorden van dit soort vragen.”

Durft Turnbaugh zelf eigenlijk nog wel hamburgers en patat te eten, met het oog op zijn eigen onderzoeksresultaten? “Het lijkt erop dat ik goede bacteriën heb,” lacht hij. “Ik heb het geluk dat ik vrij mager ben, dus ik maak me daar niet al teveel zorgen over.”

Meer informatie:
Artikel in Science Translational Medicine (november 2009)
Eerder artikel door dezelfde onderzoeksgroep in Nature (december 2006)