Massa-extinctie in de darmmicrobiota

Diversiteit is belangrijk voor gezondheid

Het menselijke darmmicrobioom vormt een complex ecosysteem dat een grote rol speelt bij onze gezondheid. De hoeveelheid wetenschappelijke onderzoeken naar het darmmicrobioom neemt al jaren sterk toe, en een van de belangrijkste bevindingen is dat diversiteit (een grote hoeveelheid verschillende soorten bacteriën) erg belangrijk is. Zo wordt een lagere diversiteit geassocieerd met diverse chronische aandoeningen, waaronder allergie of darmontstekingsziekten. De diversiteit van de menselijke darmmicrobiota blijkt de afgelopen millennia jaar echter sterk te zijn verminderd, zo blijkt uit onderzoek van 2000 jaar oude, versteende menselijke ontlasting.    

Cropoliet vergeleken met ontlasting moderne mens

Gefossiliseerde ontlasting, cropoliet genoemd, blijkt, zelfs na duizenden jaren, nog bacterieresten te bevatten afkomstig uit de darmen. Met moderne DNA-technieken kan vervolgens gekeken worden welke bacteriesoorten 2000 jaar geleden de menselijke darmen bevolkten. Goed geconserveerde cropolieten afkomstig van twee rotsschuilplaatsen in het zuidwesten van de VS en één in Mexico werden onderzocht op de bacteriële samenstelling. De onderzoekers konden met succes bijna het DNA van 500 bacteriën reconstrueren, waarvan er een kleine 200 zeer waarschijnlijk afkomstig zijn uit menselijke darmen. Vervolgens werden deze vergeleken met de microbiomen van bijna 800 hedendaagse mensen, deels afkomstig uit geïndustrialiseerde gemeenschappen en deels uit niet-geïndustrialiseerde gemeenschappen.  

Andere bacteriesoorten dan nu

De resultaten waren opvallend: Voor een deel lijken de oude microbiomen op die van hedendaagse, niet-geïndustrialiseerde gemeenschappen. Zo bevatten beide veel enzymen die zetmeel en/of glycogeen kunnen afbreken, mogelijk als gevolg van een grotere consumptie van complexe koolhydraten. Aan de andere kant bestaan de oude microbiomen voor bijna 40% uit bacteriesoorten die nog nooit aangetroffen zijn in moderne microbiomen. Deze grotere diversiteit in de oude microbiomen komt, zo denken de onderzoekers, door meer variatie in het eetpatroon.  

Minder antibioticaresistentie

Een tweede interessante ontdekking was dat de microben uit de oude microbiomen minder genen hebben die geassocieerd worden met antibioticaresistentie. Daarnaast bevatten ze, in vergelijking met moderne industriële microbiomen, minder bacteriesoorten die de slijmlaag in de darmen kunnen afbreken. De afbraak van de slijmlaag in de dikke darm wordt geassocieerd met aandoeningen als de ziekte van Crohn, coeliakie en colitis ulcerosa. Ook bleken zowel de oude als de niet-geïndustrialiseerde microbiomen ‘mobiele’ genetische elementen te bevatten waardoor ze zich gemakkelijker aan kunnen passen aan veranderende omstandigheden, zoals een wisselend aanbod aan voedsel. In de moderne microbiomen ontbreken deze genen, mogelijk omdat mensen in geïndustrialiseerde gebieden minder gevarieerd eten.    

Meer duidelijkheid over verandering microbioom

Het is nog onduidelijk wat de invloed is van deze veranderingen in het microbioom op onze gezondheid. De studie laat zien dat het onderzoeken van versteende ontlasting kan helpen te achterhalen hoe het darmmicrobioom veranderd is. Mogelijk kan dit leiden tot de ontwikkeling van nieuwe manieren om ons moderne darmmicrobioom te herstellen in zijn voorouderlijke staat.

‍

Referentie

Wibowo, M. "Reconstruction of ancient microbial genomes from the human gut." Nature (2021)

‍