Het verband tussen metabole aandoeningen en de darmmicrobiota

De toename van metabole leefstijlaandoeningen neemt een verontrustende vlucht. Zo waren er in 2024 waren alleen al 1,1 miljoen mensen met type 2 diabetes mellitus (T2DM) in Nederland. Nog eens 1,4 miljoen mensen hebben een grote kans om deze aandoening te ontwikkelen.¹ Ook bij obesitas wordt wereldwijd een sterke toename gezien. Welke mechanismen beïnvloeden metabole leefstijlaandoeningen?  

‍

Wat zijn metabole aandoeningen?

Bij metabole aandoeningen is het metabolisme (de stofwisseling) in het lichaam verstoord. Er is een groep erfelijke metabole aandoeningen waarbij dit komt door defecten in enzymen.  Daarnaast is een ongezonde leefstijl een belangrijke oorzaak van metabole aandoeningen. In dit artikel gaan we dieper in op de laatste groep.  

Voorbeelden

Voorbeelden van metabole leefstijlaandoeningen zijn: T2DM (ook wel bekend als suikerziekte)², niet-alcoholische leververvetting (NFALD)³ en obesitas⁴. Bij T2DM, wordt er geen insuline meer geproduceerd door bètacellen in de alvleesklier, waardoor de bloedglucoseregulatie verstoord is. Bij NFALD is sprake van een verstoord glucose- en vetmetabolisme in de lever. Obesitas is ernstig overgewicht (BMI ≥ 30).  

Deze aandoeningen zijn onderling nauw verbonden en komen regelmatig samen voor (comorbiditeit). Belangrijke oorzaken zijn insulineresistentie en laaggradige ontstekingen.

‍

Oorzaken van metabole leefstijlaandoeningen

Zowel insulineresistentie als laaggradige ontstekingen zijn vaak het gevolg van een ongezonde westerse leefstijl met slechte voeding, gebrek aan beweging, te weinig slaap, te veel stress, roken en overmatig alcoholgebruik.

Insulineresistentie  

Lichaamscellen gebruiken glucose als brandstof. Via glucosekanalen in de celwand kan de cel glucose opnemen. Insuline opent deze glucosekanalen via activatie van insulinereceptoren op de celwand. Is de cel verzadigd met glucose, dan wordt de expressie van insulinereceptoren op de celwand verminderd, zodat er geen glucose meer wordt opgenomen. Is nog niet alle aanwezige glucose opgenomen? Dan blijft de bloedglucosespiegel hoog en blijft de alvleesklier insuline produceren. Wanneer cellen niet meer reageren op de aanwezigheid van insuline, wordt gesproken van insulineresistentie. Als de alvleesklier uiteindelijk door uitputting stopt met het produceren van insuline, is er sprake van T2DM.  

Naast de glucoseopname reguleert insuline ook de productie en opslag van vetten. Omdat circulerend glucose kan leiden tot schade aan de bloedvaten, wordt een teveel aan bloedglucose opgeslagen als vet. Via deze route beïnvloedt insulineresistentie ook NFALD en obesitas.

Laaggradige ontstekingen

Laaggradige ontstekingen zijn sluimerende ontstekingen die worden veroorzaakt door factoren zoals overgewicht, te weinig beweging, chronische stress, een verhoogde darmdoorlaatbaarheid en insulineresistentie. Ze activeren het immuunsysteem langdurig, wat de insulinesignalering verstoort en insulineresistentie bevordert.⁵ Laaggradige ontstekingen en insulineresistentie gaan dus vaak hand in hand.

‍

De rol van de darmmicrobiota

Een verhoogde doorlaatbaarheid van de darmbarrière speelt een sleutelrol in laaggradige ontstekingen. De darmbarrière is een half doorlaatbare structuur die een duidelijke scheiding creëert tussen alles wat zich in de darm bevindt en de rest van het lichaam. De darmbarrière wordt beïnvloed door leefstijlfactoren en de samenstelling van de darmmicrobiota.⁶  

Dysbiose van de darmmicrobiota

De darmmicrobiota bestaat uit het geheel van micro-organismen dat in de darm leeft. Bij een verstoring van de darmmicrobiota spreken we van een dysbiose. Daardoor neemt bijvoorbeeld de diversiteit van de bacteriën af en/of krijgen minder gunstige bacteriën de overhand over gunstiger bacteriën. Een dysbiose leidt tot een verhoogde doorlaatbaarheid van de darmbarrière en kan zowel de oorzaak als het gevolg zijn van metabole leefstijlaandoeningen.

Endotoxemie

Als de darmbarrière verhoogd doorlaatbaar is, kunnen schadelijke bacteriën en ongewenste stoffen zoals lipopolysacchariden (LPS) in de bloedbaan terechtkomen en een toename aan endotoxinen (celwandbestanddelen van gramnegatieve bacteriën) veroorzaken. Dit leidt tot endotoxemie, wat een immuunreactie (laaggradige ontsteking) veroorzaakt en insulineresistentie bevordert.^7–9

‍

Hoe kan een verhoogde darmdoorlaatbaarheid worden opgelost?

Leefstijl

Het verbeteren van de leefstijl draag bij aan een verbetering van de darmbarrière en het verminderen van dysbiose. Gezonde, vezelrijke voeding, regelmatige beweging en sporten, verminderen van stress en verbeteren van slaappatronen zorgen voor een gezonder milieu in de darm.  

Probiotica

Probiotica zijn levende micro-organismen die, wanneer ingenomen in voldoende hoeveelheden, een positief effect hebben op de gezondheid. Ze kunnen, afhankelijk van de bacteriestammen die de probiotische formulering bevat,  metabole leefstijlaandoeningen gunstig beïnvloeden via de darmbarrière.¹⁰ Ze stimuleren onder meer de vernieuwing van darmepitheelcellen, maken celverbindingen sterker en verhogen de productie van eiwitten en slijmstoffen in de darmwand.¹¹ Ook helpen probiotica de ontstekingsreactie, bijvoorbeeld als gevolg van laaggradige ontsteking, te verlagen.¹²  

Daarnaast hebben probioticaeen gunstig effect op de aanmaak van korteketenvetzuren. Deze  versterken de darmbarrière en hebben een positief effect op het immuunsysteem. Tot slot reguleren ze het galzuurmetabolisme in de darm, wat belangrijk is voor de glucose- en vetstofwisseling.¹³

Een multispecies probiotica, waarbij verschillende bacteriestammen worden gebruikt die elkaar versterken, verdient de voorkeur boven een single strain probioticum waarin maar één enkele bacteriestam wordt gebruikt. Indicatiespecieke probiotica, waarin bacteriestammen zijn toegevoegd die in preklinisch en klinisch onderzoek een gunstig effect hebben laten zien op een specifieke indicatie, zijn effectiever dan breedspectrum probiotica die niet voor een specifieke indicatie zijn ontwikkeld.

Ecologic Barrier

De probiotische formulering Ecologic® Barrier is een multispecies probiotica die is ontwikkeld om de darmbarrièrefunctie te optimaliseren en systemische laaggradige ontstekingen te verminderen. Deze formulering bevat de volgende bacteriën: B. bifidum W23, B. lactis W51, B. lactis W52, L. acidophilus W37, L. brevis W63, L. casei W56, L. salivarius W24, Lc. Lactis W19, Lc. Lactis W58. De formulering is uitgebreid onderzocht in klinische studies. Daarin werden gunstige effecten op metabole aandoeningen, waaronder T2DM en obesitas, gezien.^14–17  

‍

Conclusie

De darmmicrobiota speelt een sleutelrol bij metabole leefstijlaandoeningen. Er is een sterk verband tussen enerzijds een verstoorde darmbarrière en een verstoring van de darmmicrobiota en anderzijds insulineresistentie, T2DM, obesitas en NAFLD. Leefstijlinterventies en probiotica bieden een veelbelovende aanpak door de darmgezondheid te verbeteren, ontstekingen te remmen en metabole aandoeningen te verbeteren.

‍

Referenties

1. Nieuwe cijfers over diabetes gepubliceerd. https://www.diabetesfonds.nl/over-diabetes/nieuws/nieuwe-cijfers-van-nivel-over-diabetes (accessed Dec 18, 2024).

2. Diabetes type 2. https://www.diabetesfonds.nl/over-diabetes/soorten-diabetes/diabetes-type-2 (accessed July 8, 2024).

3. Niet-alcoholische leververvetting (NAFLD NASH). Maag Lever Darm Stichting. https://www.mlds.nl/chronische-ziekten/niet-alcoholische-leververvetting-nafld-nash/ (accessed July 8, 2024).

4. Obesity and overweight. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight (accessed July 8, 2024).

5. Wang P-X, Deng X-R, Zhang C-H, Yuan H-J. Gut microbiota and metabolic syndrome. Chin Med J (Engl) 2020; 133: 808–16.

6. Farhadi A, Banan A, Fields J, Keshavarzian A. Intestinal barrier: An interface between health and disease. Journal of Gastroenterology and Hepatology (Australia) 2003; 18: 479–97.

7. Salgaço MK, Oliveira LGS, Costa GN, Bianchi F, Sivieri K. Relationship between gut microbiota, probiotics, and type 2 diabetes mellitus. Appl Microbiol Biotechnol 2019; 103: 9229–38.

8. Püschel GP, Klauder J, Henkel J. Macrophages, Low-Grade Inflammation, Insulin Resistance and Hyperinsulinemia: A Mutual Ambiguous Relationship in the Development of Metabolic Diseases. J Clin Med 2022; 11: 4358.

9. Janssen AWF, Kersten S. The role of the gut microbiota in metabolic health. FASEB J 2015; 29: 3111–23.

10. Tenorio-Jiménez C, Martínez-Ramírez MJ, Gil Á, Gómez-Llorente C. Effects of Probiotics on Metabolic Syndrome: A Systematic Review of Randomized Clinical Trials. Nutrients 2020; 12: 124.

11. Gou H-Z, Zhang Y-L, Ren L-F, Li Z-J, Zhang L. How do intestinal probiotics restore the intestinal barrier? Front Microbiol 2022; 13: 929346.

12. Zheng Y, Zhang Z, Tang P, et al. Probiotics fortify intestinal barrier function: a systematic review and meta-analysis of randomized trials. Front Immunol 2023; 14: 1143548.

13. Markowiak-Kopeć P, Śliżewska K. The Effect of Probiotics on the Production of Short-Chain Fatty Acids by Human Intestinal Microbiome. Nutrients 2020; 12: 1107.

14. Sabico S, Al-Mashharawi A, Al-Daghri NM, et al. Effects of a multi-strain probiotic supplement for 12 weeks in circulating endotoxin levels and cardiometabolic profiles of medication naïve T2DM patients: a randomized clinical trial. Journal of Translational Medicine 2017; 15: 249.

15. Sabico S, Al-Mashharawi A, Al-Daghri NM, et al. Effects of a 6-month multi-strain probiotics supplementation in endotoxemic, inflammatory and cardiometabolic status of T2DM patients: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. Clinical Nutrition 2018; published online Aug 17. DOI:10.1016/j.clnu.2018.08.009.

16. Szulińska M, Łoniewski I, van Hemert S, Sobieska M, Bogdański P. Dose-Dependent Effects of Multispecies Probiotic Supplementation on the Lipopolysaccharide (LPS) Level and Cardiometabolic Profile in Obese Postmenopausal Women: A 12-Week Randomized Clinical Trial. Nutrients 2018; 10: 773.

17. Szulińska M, Łoniewski I, Skrypnik K, et al. Multispecies Probiotic Supplementation Favorably Affects Vascular Function and Reduces Arterial Stiffness in Obese Postmenopausal Women—A 12-Week Placebo-Controlled and Randomized Clinical Study. Nutrients 2018; 10: 1672.

‍