Lifestyle heeft sterke invloed op darmbacteriën

NEWS 1st June: This paper was awarded the TIFN (Top Institute Food and Nutrition) Publication prize at their 2016 conference.

Alles wat door de mond binnenkomt heeft invloed op onze darmbacteriën, en daarmee vermoedelijk ook op onze gezondheid. Dit blijkt uit een grootschalig onderzoek naar de effecten van voeding en medicijngebruik op de diversiteit aan bacteriën in de darm, dat is uitgevoerd onder leiding van RUG/UMCG geneticus Cisca Wijmenga. De resultaten zijn op vrijdag 29 April gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift Science.

Voor het onderzoek is ontlasting verzameld bij meer dan 1100 personen uit het LifeLines programma, waarin de gezondheid van 165.000 inwoners van Noord-Nederland wordt gevolgd. Het DNA van de bacteriën en andere micro-organismen in de darm is vervolgens geanalyseerd. Naast ontlasting is ook informatie verzameld over dieet, medicijngebruik en gezondheid.

Bijzonder aan deze studie is dat een groep gewone mensen is onderzocht. Eerder onderzoek richtte zich vaak op patiënten met een specifieke ziekte. Daarnaast is de omvang van de groep uitzonderlijk groot, en is het DNA in detail bestudeerd: ‘Normaal gesproken kijken onderzoekers maar naar één bepaald stukje DNA waarmee verschillende groepen bacteriën min of meer te onderscheiden zijn’, legt Wijmenga uit. ‘Wij hebben het complete DNA in kaart gebracht, wat meer gedetailleerde informatie over bacterietypen oplevert.’

Hierdoor was het mogelijk te zoeken naar factoren die de samenstelling van de darmflora (alle darmbacteriën die iemand heeft) veranderen. Dat bleken er zeer veel te zijn. Wijmenga: ‘Je ziet bijvoorbeeld het effect van voeding terug in de darm.’ Mensen die regelmatig yoghurt of karnemelk gebruiken hebben een grotere diversiteit aan bacteriesoorten in hun darm. Ook koffie en wijn stimuleren de diversiteit, terwijl volle melk of een calorierijk dieet die juist verlaagt.

‘In totaal vonden we 60 dieetfactoren die invloed hebben op de diversiteit. Wat dat precies betekent is nog moeilijk te zeggen.’ vertelt UMCG-onderzoeker Alexandra Zhernakova, de eerste auteur van het artikel in Science. ‘Maar er bestaat een goede correlatie tussen diversiteit en gezondheid: meer diversiteit is beter.’

Naast voeding hebben ook minstens 19 verschillende soorten medicijngebruik invloed op die diversiteit. Eerder publiceerden Groningse onderzoekers al dat maagzuurremmers de diversiteit doen afnemen. Maar bijvoorbeeld ook antibiotica en het middel metformine, dat suikerpatiënten gebruiken, hebben effect. Dit zijn belangrijke constateringen, benadrukt Wijmenga: ‘Ziekten ontstaan vaak door een veelheid aan factoren. De meeste factoren, zoals je genen of je leeftijd, kun je niet beïnvloeden. Maar het is dus wel mogelijk de samenstelling van je darmbacteriën te wijzigen via voeding of geneesmiddelen. Wanneer we goed begrijpen hoe dat kan, biedt dat grote mogelijkheden.’

Recent onderzoek heeft het belang daarvan aangetoond. Het is bijvoorbeeld mogelijk om overgewicht te bestrijden door een ‘poeptransplantatie’, waarmee darmbacteriën van een slank individu worden overgebracht. Een gericht dieet of bepaalde medicijnen kunnen mogelijk hetzelfde effect op de darmflora bereiken.

Er is al meer onderzoek gedaan naar de diversiteit van de darmflora. Maar vaak bleek dat slecht reproduceerbaar. Het is daarom opvallend dat een tweede artikel in hetzelfde nummer van Science waarin de resultaten van het Vlaams Darmflora Project worden beschreven en ook worden vergeleken met de LifeLines studie, zeer vergelijkbare resultaten oplevert: de twee studies komen voor ongeveer 80 procent overeen. ‘De sleutel is de manier waarop het is uitgevoerd’, zegt Wijmenga. Belangrijk was dat de deelnemers hun ontlastingsmonsters in beide onderzoeken zelf direct moesten invriezen, waarna ze gekoeld zijn opgehaald. ‘Wanneer je de monsters bijvoorbeeld per post laat insturen, zoals vaak gebeurt, stel je ze bloot aan zuurstof en hoge temperaturen. Daar kunnen veel bacteriën niet tegen. Deze twee Science publicaties hebben dan ook de standaard gezet voor verder onderzoek op dit terrein.’

Links

NOS Journaal 28 april 2016, interview met Cisca Wijmenga, http://nos.nl/uitzending/14922-nos-journaal.html (op 9.50 min) and
http://nos.nl/artikel/2102018-rode-wijn-en-karnemelk-zijn-goed-voor-onze-darmflora.html .
(Was also on Nieuwsuur and late-night journaal 28 April; Radio 1 and RTV noord radio, 29 April)

Artikelen in Nederlands kranten 29 april 2016 ( NRC, NRC next, Dagblad van het Noorden, Nederlands Dagblad
Volkskrant 1 mei). It was trending topic no. 2 on the NRC website on 29-04

De Kennis Van Nu. Darmflora binnenstebuiten gekeerd door Herman Visser, 28-04

Medisch Contact, 2 mei 2016. Invloeden op variëteit darmflora in kaart. Henk Maassen

Zie meer links op Engels bladzijde (klik op vlag rechts boven van deze webpage)

Dit onderzoek is tot stand gekomen in een publiek-privaat samenwerkingsverband met het Top Instituut Food and Nutrition, met fondsen van NWO, CardioVascular Research Nederland, European Research Council, een ook met fondsen aan individueel auteurs.

Contact info: Prof. Cisca Wijmenga (c.wijmenga@umcg.nl)

References (Science, April 29, 2016)

Population-based metagenomics analysis reveals markers for gut microbiome composition and diversity
Alexandra Zhernakova, Alexander Kurilshikov, Marc Jan Bonder, Ettje F. Tigchelaar, Melanie Schirmer, Tommi Vatanen, Zlatan Mujagic, Arnau Vich Vila, Gwen Falony, Sara Vieira-Silva, Jun Wang, Floris Imhann, Eelke Brandsma, Soesma A. Jankipersadsing, Marie Joossens, Maria Carmen Cenit, Patrick Deelen, Morris A. Swertz, LifeLines cohort study, Rinse K. Weersma, Edith J.M. Feskens, Mihai G. Netea, Dirk Gevers, Daisy Jonkers, Lude Franke, Yurii S. Aulchenko, Curtis Huttenhower, Jeroen Raes, Marten H. Hofker, Ramnik J. Xavier, Cisca Wijmenga, Jingyuan Fu
http://science.sciencemag.org/content/352/6285/565

Population-level analysis of gut microbiome variation
G. Falony, M. Joossens, S. Vieira-Silva, J. Wang, Y. Darzi, K. Faust, A. Kurilshikov, M.J. Bonder, M. Valles-Colomer, D. Vandeputte, R.Y. Tito, S. Chaffron, L. Rymenans, C. Verspecht, L. De Sutter, G. Lima-Mendez, K. D’hoe, K. Jonckheere, D. Homola, R. Garcia, E.F. Tigchelaar, L. Eeckhaudt, J. Fu, L. Henckaerts, A. Zhernakova, C. Wijmenga, J. Raes
http://science.sciencemag.org/content/352/6285/560