Context speelt een rol bij invloed microbiota op gezondheid

Darmmicrobioom en ziekte of gezondheid

Het menselijk darmmicrobioom speelt een rol bij ziekte en gezondheid. Steeds meer wetenschappelijk onderzoek laat zien dat er een link is tussen het darmmicrobioom en ziekten als prikkelbaredarmsyndroom, ziekte van Crohn, diabetes type 2, hart- en vaatziekten enz. Het darmmicrobioom van patiënten blijkt af te wijken van dat van gezonde controles: de samenstelling is anders (d.w.z. er zitten andere bacteriesoorten in) en de diversiteit is lager (minder verschillende soorten). Maar wat is nu een gezond darmmicrobioom?

‍

Context speelt een rol

Een nieuw onderzoek laat zien dat niet alleen de samenstelling van het microbioom, maar ook de context een rol speelt in de relatie met gezondheid. In het onderzoek, op basis van gegevens van 3400 gezonde Amerikanen, werd duidelijk dat verschillende leefstijl- en klinische factoren gecorreleerd zijn aan de diversiteit van het microbioom.

‍

Factoren die diversiteit microbioom beïnvloeden

In eerste instantie werd gekeken welke factoren van invloed zijn op de diversiteit van het darmmicrobioom: Een positieve correlatie (grotere diversiteit) werd bijvoorbeeld gevonden voor markers geassocieerd met het eten van vis, zoals omega-3 vetzuren. Grotere inname van fruit, groente en koolsoorten zorgde ook voor een grotere diversiteit, terwijl inname van suikerhoudende dranken leidde tot minder verschillende bacteriesoorten. Overgewicht en hoge bloeddruk bleken daarentegen een negatieve associatie te hebben. Mensen met symptomen van darmproblemen, waaronder diarree, misselijkheid en reflux hadden een minder divers microbioom. Ook lichamelijke activiteit bleek duidelijk van invloed te zijn op de diversiteit van het microbioom: zowel vaker als langer sporten hield verband met een grotere diversiteit. Het positieve effect van lichamelijke activiteit op de diversiteit bleek bovendien onafhankelijk te zijn van voedingspatroon of de hoogte van het BMI.

‍

Vier clusters op basis van dominante bacteriegroep

Vervolgens werd gekeken of de specifieke samenstelling van het microbioom van invloed is op deze verbanden. Daarvoor werden de deelnemers opgedeeld in vier clusters op basis van het dominante bacteriegeslacht in hun darmmicrobioom (respectievelijk: met een gemiddelde hoeveelheid Firmicutes, rijk aan Firmicutes, rijk aan Bacteroides en rijk aan Prevotella). Analyse van deze clusters laat zien dat een grotere aanwezigheid van een bepaald bacteriegeslacht de relatie tussen gastheer en microbioom kan beïnvloeden.

‍

Verband tussen dominante bacteriegroep en reactie gastheer

Zo bleek het eten van meer groente alleen te zorgen voor een grotere diversiteit bij mensen in de Prevotella-groep. Dit zou kunnen betekenen dat mensen in dit cluster beter reageren op een plantaardig voedingspatroon dan mensen in andere clusters. Bij mensen in de Bacteroides- groep, daarentegen, zorgde de consumptie van koekjes en zoete broodjes voor een afname van Christensenellaceae-bacteriën. Dat kan erop duiden dat mensen in dit cluster hun gezondheid kunnen verbeteren door het eten van minder koekjes. Christensenallaceae-bacteriën lijken namelijk vooral voor te komen bij slanke mensen, en bij mensen die middels een dieet afvallen, blijken deze bacteriën in hoeveelheid toe te nemen. Ook bleek de invloed van insulineniveau op microbioomdiversiteit veel sterker aanwezig te zijn in de Bacteroides-groep dan in de andere clusters.

‍

Gezonde en ongezonde groep

Daarna konden de deelnemers op basis van verschillende factoren worden opgesplitst in twee andere groepen: een groep met vooral gezondheidsgerelateerde kenmerken (goede algemene gezondheid, positieve klinische labwaarden, gezond eetpatroon, goede stoelgang enz.) en een met vooral ziekte gerelateerde kenmerken (hoge BMI, aanwezigheid diabetes-markers, cardiovasculaire risicofactoren, slechte spijsvertering enz.). Deze kenmerken bleken duidelijk geassocieerd te zijn met een specifieke groep bacteriesoorten in de microbiota.

‍

Relatie tussen gezondheidskenmerken en aanwezigheid bepaalde bacteriën

Zo hadden de mensen in de gezonde groep o.a. verschillende bacteriesoorten die ontstekingsremmende korteketenvetzuren als butyraat kunnen produceren. Ook was er een duidelijk verband tussen gezonde niveaus HDL-cholesterol en een grote hoeveelheid Faecalibacteriën, terwijl de mensen die veel suikerhoudende dranken drinken aanzienlijk minder van deze bacteriën hebben. Ook was flink sporten geassocieerd met hogere hoeveelheden van de bacteriesoort Coprococcus, terwijl roken geassocieerd was met een lage hoeveelheid van deze bacterie.  

‍

Medicijnen van invloed op samenstelling microbioom

Tot slot werd gekeken naar medicatiegebruik en de relatieve hoeveelheid van bacteriesoorten. Het genus Klebsiella (dat opportunistische pathogene bacteriën bevat) was significant meer aanwezig bij mensen die medicijnen voor hoge bloedsuiker gebruiken, terwijl het genus Faecalibacterium significant lager was. Ook bij mensen die statines gebruiken was verschil te zien; bij hen waren specifieke bacteriesoorten duidelijk meer aanwezig.

‍

Waarschijnlijk niet één gezonde staat van microbioom

Leefstijl en eetpatroon van de gastheer hebben een grote invloed op de darmmicrobiota, die omgekeerd weer van invloed kan zijn op het metabolisme en welzijn van de gastheer. Dit onderzoek biedt inzicht in de complexe relatie tussen het darmmicrobioom en specifieke gezondheidskenmerken van de gastheer. De samenstelling van het microbioom van de gastheer speelt volgens dit onderzoek vaak een rol in diens reactie op verandering van eetpatroon en leefstijl. De onderzoekers concluderen daarom dat er waarschijnlijk niet één gezonde staat is van het microbioom, maar dat er meerdere zijn die verschillende combinaties van gunstige bacteriën bevatten. Wel merken de onderzoekers op dat nog niet duidelijk is in hoeverre de vele gevonden verbanden ook oorzakelijk zijn. Daarvoor is meer onderzoek nodig.

‍

Referentie

Manor, O, C L. Dai, S A. Kornilov, B Smith, N D. Price, J C. Lovejoy and A T. Magis. "Health and disease markers correlate with gut microbiome composition across thousands of people." Nature communications 11 (2020): 1-12.

‍