Copyright
Winclove
.svg)
Glucose, insuline en de darmmicrobiota hebben een intrigerende relatie. Samen beïnvloeden ze ons metabolisme en onze gezondheid.
Insulineresistentie speelt een centrale rol in metabole leefstijlaandoeningen. Een vroege aanpak van insulineresistentie kan veel problemen voorkomen. De darmmicrobiota beïnvloedt insulineresistentie op verschillende manieren. Interventies gericht op de darmmicrobiota kunnen bijdragen aan de vermindering en preventie van insulineresistentie, en daarmee van metabole leefstijlaandoeningen.
Wat is insulineresistentie
Lichaamscellen gebruiken glucose als brandstof. Glucose wordt via bloed door het lichaam verspreid. De hoeveelheid glucose in bloed bepaalt de bloedsuikerspiegel. Deze kan hoog zijn, bijvoorbeeld na het eten van een koolhydraatrijke maaltijd, of lager, bijvoorbeeld vlak voor de maaltijd.
Opname van glucose
Cellen nemen glucose op via glucosekanalen in de celwand, die zich openen na activatie van insulinereceptoren op de celwand. Activatie vindt plaats door insuline, geproduceerd door β-cellen in de alvleesklier. AIs de cel verzadigd is met glucose, dan sluiten de insulinekanalen doordat de expressie van insulinereceptoren op de celwand vermindert. Er wordt dan geen glucose meer opgenomen. Resterende glucose in de bloedbaan wordt – eveneens onder invloed van insuline - opgeslagen als vet.
Uitputting van de alvleesklier
Insulineresistentie ontstaat wanneer cellen niet meer goed reageren op de aanwezigheid van insuline. Aanvankelijk zijn de bloedglucose- en insulinewaarden nog hoog, maar door uitputting van de alvleesklier vermindert de hoeveelheid insuline geleidelijk. Als de alvleesklier stopt met het produceren van insuline, spreken we van diabetes mellitus type 2 (T2DM).
Diagnostiek: glucose, insuline en HOMA-IR
Insulineresistentie kan worden vastgesteld door het meten van de nuchtere (na acht tot twaalf uur vasten) bloedwaarden van glucose en insuline. Hoge nuchtere waarden kunnen wijzen op een verminderde insulinegevoeligheid.
De HOMA-IR (Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance) is een berekening om insulineresistentie te beoordelen, volgens deze formule:
HOMA-IR = (nuchtere insuline(μU/mL)×nuchtere glucose(mmol/L)) : 22,5
Een hogere HOMA-IR waarde duidt op een hogere mate van insulineresistentie.
Insulineresistentie en de darmmicrobiota
De darmmicrobiota beïnvloedt insulineresistentie via verschillende mechanismen, waaronder:
Darmbacteriën fermenteren voedingsvezels voor de productie van KKVZ zoals butyraat, acetaat en propionaat. Deze metabolieten beïnvloeden de insulinegevoeligheid door activatie en remming van specifieke receptoren en enzymen, die de aanmaak en uitscheiding van het hormoon glucagon-like peptide-1 (GLP-1) reguleren. GLP-1 verbetert de functie van de β-cellen in de alvleesklier, de uitscheiding van insuline en de glucose-opname.
Veranderingen in de darmmicrobiota, bijvoorbeeld een veranderde microbiële balans als gevolg van antibioticagebruik, kunnen de efficiëntie van de koolhydraatstofwisseling verminderen. Dit leidt tot overmatige glucose-opname en een (verdere) disbalans in de microbiële samenstelling in de darm. Een microbiële disbalans draagt bij aan het ontstaan van een hoge bloedsuikerspiegel en een verminderde insulinegevoeligheid.
Een microbiële dysbiose in de darm in combinatie met een verhoogde doorlaatbaarheid van de darmwand zorgt voor een toename van lipopolysacchariden (LPS; stoffen op de celwand van gramnegatieve bacteriën) in het bloed, wat een immuunreactie in gang zet. Daardoor komen ontstekingsbevordende cytokines zoals TNF-α en IL-6 vrij, die de algehele insulinegevoeligheid verminderen om glucose te sparen voor de immuunreactie.
Darmbacteriën metaboliseren galzuren. Galzuurmetabolieten beïnvloeden de werking van insuline via een specifieke receptor (FXR), die de glucose- en vetstofwisseling reguleert. Een verstoring in de darmmicrobiota heeft een negatieve invloed op het galzuurmetabolisme en de werking van de FXR-receptor. Uit onderzoek blijkt dat dit een negatieve invloed heeft op insulineresistentie.
De link met metabole leefstijlaandoeningen
Over de relatie tussen insulineresistentie, de darmmicrobiota en metabole leefstijlaandoeningen leest u meer in dit artikel. De sleutel in het verbeteren van metabole aandoeningen is het aanpakken van de onderliggende mechanismen, waaronder insulineresistentie.
Leefstijlinterventies
De belangrijkste interventie is een verbetering van de leefstijl. Leefstijl heeft grote invloed op de samenstelling van de darmmicrobiota. Gezonde voeding met voldoende vezels, weinig suiker en geen alcohol, regelmatig bewegen en sporten, niet roken, het beperken van stress, voldoende ontspannen en goed slapen, zijn cruciaal in de aanpak van metabole leefstijlaandoeningen.
Probiotica
Naast leefstijlinterventies kunnen probiotica, eventueel in combinatie met prebiotica, bijdragen aan een verbetering van de samenstelling van de darmmicrobiota en aan de vermindering van insulineresistentie.
De probiotische formulering Ecologic® Barrier is onderzocht in een klinische dubbelblinde, gerandomiseerde, placebo-gecontroleerde studie. Zesennegentig volwassen T2DM-patiënten kregen gedurende zes maanden tweemaal daags twee gram Ecologic® Barrier of placebo. In tegenstelling tot in de placebogroep, verminderde in de probioticagroep insulineresistentie significant, na drie en zes maanden. Ook namen nuchtere glucose- en insulineniveaus af. Daarnaast was LPS na zes maanden met bijna 70% verlaagd in de probioticagroep en verbeterden de ontstekingswaarden CRP, TNF-α en IL-6.
Conclusie
De darmmicrobiota speelt een sleutelrol in insulineresistentie. Er is een sterk verband tussen een verstoring van de darmmicrobiota, insulineresistentie en metabole leefstijlaandoeningen zoals T2DM, obesitas en NAFLD. Leefstijlinterventies en probiotica, eventueel in combinatie met prebiotica, bieden een veelbelovende aanpak door de darmgezondheid te verbeteren, insulineresistentie te verminderen, ontstekingen te remmen en metabole aandoeningen te verbeteren.
Referenties
Abildinova GZ, Benberin VV, Vochshenkova TA, Afshar A, Mussin NM, Kaliyev AA, Zhussupova Z, Tamadon A. Global trends and collaborative networks in gut microbiota-insulin resistance research: a comprehensive bibliometric analysis (2000-2024). Front Med (Lausanne). 2024 Aug 15;11:1452227.
Takeuchi, T., Kubota, T., Nakanishi, Y. et al. Gut microbial carbohydrate metabolism contributes to insulin resistance. Nature 621, 389–395 (2023)
Saad MJ, Santos A, Prada PO. Linking Gut Microbiota and Inflammation to Obesity and Insulin Resistance. Physiology (Bethesda). 2016 Jul;31(4):283-93.
Semo, D., Reinecke, H. & Godfrey, R. Gut microbiome regulates inflammation and insulin resistance: a novel therapeutic target to improve insulin sensitivity. Sig Transduct Target Ther 9, 35 (2024).
Shen J, Obin MS, Zhao L. The gut microbiota, obesity and insulin resistance. Mol Aspects Med. 2013 Feb;34(1):39-58.
Gut microbiota in the pathogenesis and therapeutic approaches of diabetes. Crudele, Lucilla et al. eBioMedicine, Volume 97, 104821
Caricilli AM, Saad MJ. The role of gut microbiota on insulin resistance. Nutrients. 2013 Mar 12;5(3):829-51.
Pham NHT, Joglekar MV, Wong WKM, Nassif NT, Simpson AM, Hardikar AA. Short-chain fatty acids and insulin sensitivity: a systematic review and meta-analysis. Nutr Rev. 2024 Jan 10;82(2):193-209.
Müller, M., Hernández, M.A.G., Goossens, G.H. et al. Circulating but not faecal short-chain fatty acids are related to insulin sensitivity, lipolysis and GLP-1 concentrations in humans. Sci Rep 9, 12515 (2019).
Canfora EE, Jocken JW, Blaak EE. Short-chain fatty acids in control of body weight and insulin sensitivity. Nat Rev Endocrinol. 2015 Oct;11(10):577-91.
Kimura, I., Ozawa, K., Inoue, D. et al. The gut microbiota suppresses insulin-mediated fat accumulation via the short-chain fatty acid receptor GPR43. Nat Commun 4, 1829 (2013).
Pathak P, Xie C, Nichols RG, Ferrell JM, Boehme S, Krausz KW, Patterson AD, Gonzalez FJ, Chiang JYL. Intestine farnesoid X receptor agonist and the gut microbiota activate G-protein bile acid receptor-1 signaling to improve metabolism. Hepatology. 2018 Oct;68(4):1574-1588.
Li Y, Wang L, Yi Q, Luo L, Xiong Y. Regulation of bile acids and their receptor FXR in metabolic diseases. Front Nutr. 2024 Dec 11;11:1447878. doi: 10.3389/fnut.2024.1447878. PMID: 39726876; PMCID: PMC11669848.