Microbioom heeft directe invloed op suikerstofwisseling en diabetes risico

De micro-organismen in onze darmen, het microbioom, hebben een belangrijke invloed op onze gezondheid. Maar hoewel er iedere week tientallen nieuwe mogelijke verbanden worden vastgesteld tussen darmbacteriën en gezondheid is het lastig om aan te tonen dat die bacteriën hiervoor direct verantwoordelijk zijn. Onderzoekers van het Universitair Medisch Centrum Groningen, de universiteit van Oxford (VK) en andere collega’s hebben nu een methode gebruikt die Mendeliaanse Randomisatie heet om een oorzakelijk verband aan te tonen tussen darmbacteriën en suikerstofwisseling. Hun resultaten zijn op 18 februari 2019 gepubliceerd in het tijdschrift Nature Genetics.

De micro-organismen in onze darmen spelen een belangrijke rol bij het verteren van voedsel en zijn in bijvoorbeeld in verband gebracht met obesitas . ‘Maar studies naar het microbioom lieten alleen maar zien dat bepaalde bacteriesoorten veel of juist weinig voorkwamen bij bepaalde gezondheidstoestanden, zoals overgewicht, zonder dat een oorzakelijk verband is bewezen’, vertelt Serena Sanna, adjunct hoogleraar aan het UMCG. Afgestudeerd als wiskundige werkt ze nu bij de afdeling Genetica, in het team geleid door professor Cisca Wijmenga.

Het probleem is dat het microbioom een effect kan hebben op gezondheid, maar dat gezondheid ook effect heeft op het microbioom. Daarom wilde Sanna graag een oorzakelijk verband vinden tussen darmbacteriën en gezondheid. In het nieuwe onderzoek heeft zij, samen met collega’s en toonaangevende diabetes-onderzoekers Mark I. McCarthy, Natalie R. van Zuydam en Anubha Mahajan van de Universiteit van Oxford, aangetoond hoe veranderingen in het microbioom niet alleen kunnen leiden tot bescherming tegen type 2-diabetes via een verhoogde afgifte van insuline in reactie op glucose, maar ook tot een verhoogd risico op type 2-diabetes.

Sanna en haar collega’s gebruikten informatie over genetische eigenschappen en darmbacteriën van bijna duizend deelnemers van het LifeLines DEEP cohort. ‘We zochten naar de aanwezigheid van bepaalde bacteriesoorten die een rol spelen bij de suikerstofwisseling en overgewicht. Dat zijn allebei risicofactoren voor type 2 diabetes’, legt Sanna uit.

De volgende stap was om oorzaak en effect te identificeren. Dit gebeurde door de gegevens uit LifeLines te vergelijken met deelnemers uit verschillende Europese bevolkingsonderzoeken. Door een statistische analyse te maken van verschillende groepen, op basis van hun darmbacteriën of hun de genetische risicofactoren voor suikerziekte, wisten Sanna en haar collega’s aan te tonen dat bepaalde darmbacteriën een direct effect hebben op het risico op suikerziekte.

Vooral twee bacteriesoorten die in de darmen zorgen voor de productie van een vetzuur met de naam butyraat bleken belangrijk. ‘Mensen bij wie deze bacteriën in grotere aantallen aanwezig waren, lieten een verhoogde reactie van insuline zien na toediening van een dosis glucose. Dat verlaagt het risico op suikerziekte’, zegt Sanna. Butyraat ontstaat tijdens de vergisting van voedsel door bacteriën. Een aantal eerdere onderzoeken heeft ook al laten zien dat butyraat vermoedelijk beschermend werkt tegen diabetes.

Dit onderzoek laat zien dat de analytische methode die Sanna en haar collega’s gebruikten werkt: het was mogelijk om een oorzakelijk verband te leggen tussen de samenstelling van het microbioom (het aantal butyraat producerende bacteriën) en het risico op type 2 diabetes. ‘Dit betekent dat we onze methode nu kunnen gebruiken om de oorzaak en gevolg relatie te onderzoeken tussen heel veel andere eigenschappen, het microbioom en ziekten.’

Lees het artikel in Nature Genetics