Het microbioom is een soort "orgaan" dat door de moderne geneeskunde al vele jaren vergeten is. Maar dankzij de ontwikkeling van de biomedische wetenschappen is er al meer dan een dozijn jaar veel onderzoek gedaan, waarvan de resultaten bewijzen dat het microbioom meer is dan alleen een groep micro-organismen die ons lichaam bewonen. Wat is het microbioom? Waarom is het zo belangrijk voor onze gezondheid? Hoe zorg je ervoor?

Microbioom(microbiota, microflora) is een groep micro-organismen die kenmerkend zijn voor een bepaalde natuurlijke habitat. Als habitat moeten we niet alleen de zee of de bodem begrijpen, maar ook het organisme van mensen en andere dieren. Daarom onderscheiden we, naast het microbioom van de zeeën en de bodem, het darm-, huid-, genitaal kanaal, oor en oraal microbioom.

De samenstelling van het microbioom varieert afhankelijk van de habitat die het inneemt. Momenteel wordt het meeste onderzoek gedaan naar het meest talrijke microbioom in ons lichaam, namelijk het spijsverteringskanaal.

Microbioom, microbiota of microflora?

De term "microbioom" werd voor het eerst gebruikt in 2001 door Nobelprijswinnaar Joshua Lederberg, die het gebruikte om de genoomreeks te beschrijven van alle microben die het menselijk lichaam bewonen. Daarom wordt de term in deze zin vaker gebruikt.

Als we het hebben over de verzameling van alle micro-organismen als cellen, moet de term "microbiota" worden gebruikt.

De term "microflora", aan de andere kant, is een oude term die minder vaak wordt gebruikt, en dateert uit de tijd dat de meeste micro-organismen werden ingedeeld in het plantenrijk (de term "flora" beschrijft de totaliteit van plantensoorten gevonden in een bepaald gebied)

Microbioom - waar bestaat het uit?

Het microbioom bestaat uit bacteriën, gisten, schimmels, protozoa, virussen en archaea. Onthoud dat ze niet altijd "vriendelijk" hoeven te zijn tegen hun gastheer. De microbiota kan ook micro-organismen bevatten die potentieel pathogeen zijn voor mensen, bijv.Escherichia Coli .

Vanwege de overvloed aan micro-organismen verdient het gastro-intestinale microbioom speciale aandacht, dat voornamelijk bestaat uit bacteriën uit 4 subgroepen:

  • Firmicutes(64%)
  • Bacteroides(23%)
  • Proteobacteriën(8%)
  • Actinobacteriën(3%)

Bij gezonde mensen worden afzonderlijke delen van het spijsverteringskanaal gekenmerkt door een variabele diversiteit aan micro-organismen. De maag en twaalfvingerige darm zijn praktisch steriel,omdat de zure pH van maagsap een ongunstige omgeving creëert voor de meeste micro-organismen. In de dunne darm is hun aantal groter, variërend van 10.000 tot 100.000 in 1 gram voedingsinhoud.

Hier overheersen acidofiele bacteriën van het geslachtLactobacillusenStreptococcus . Het grootste aantal micro-organismen bevindt zich in de dikke darm, en het is zelfs een biljoen cellen in 1 gram voedsel! De overgrote meerderheid zijn zuurstof-intolerante micro-organismen (anaëroben), zoalsBifidobacteriumenClostridium .

Naar schatting zijn er 10 keer meer micro-organismen in het spijsverteringskanaal dan cellen in het menselijk lichaam (ongeveer 100 biljoen cellen met een gewicht van ongeveer 2 kg), en het aantal genen daarin is 3,3 miljoen. Ter vergelijking: het menselijk genoom bestaat uit slechts 21.000 genen.

Bacteriën die het spijsverteringskanaal bewonen, kunnen worden onderverdeeld volgens de functies die ze in het lichaam vervullen:

  • proteolytische (of rottende) bacteriën zijn potentieel pathogene bacteriën waarvan de overgroei in de darm het lichaam nadelig kan beïnvloeden; ze omvatten onder andere bacteriën van het geslachtKlebsiella ,Enterobacter ,Serratia ,Citrobacter,Pseudomonas
  • beschermende (probiotische) bacteriën zijn bacteriën die de groei van pathogene micro-organismen remmen, het darmepitheel afdichten en voedingsstoffen voor het darmepitheel produceren; ze omvatten onder andere bacteriën van het geslachtLactobacillusenBifidobacterium
  • immuunstimulerende bacteriën stimuleren de cellen van het immuunsysteem, verminderen de ontstekingsreactie en stimuleren de aanmaak van IgA-antilichamen via het slijmvlies; ze omvatten onder andere bacteriën van het geslachtEnterococcusiEscherichia coli . Dit laatste is ook potentieel pathogeen onder ongunstige omstandigheden

Microbioom - wat zijn de functies ervan?

Darmmicroben kunnen van voedsel afgeleide stoffen metaboliseren - koolhydraten, eiwitten, vetten en stoffen die rechtstreeks van de mens zijn afgeleid, zoals dode cellen en slijm. Het microbioom gebruikt ze om basisactiviteiten in het leven te ondersteunen.

De functies van de microbiota zijn dus te vergelijken met een type bioreactor die tijdens het fermentatieproces talloze bioactieve stoffen produceert. De hoeveelheid en de aard van deze stoffen zal grotendeels afhangen van de manier waarop we eten.

Naast het ondersteunen van spijsverteringsprocessen, ondersteunt het darmmicrobioom:

  • produceert B-vitamines en vitamine K
  • verhoogt de opname van mineralen,zoals magnesium en calcium
  • voorkomt kolonisatie van de darm door pathogene bacteriën
  • stimuleert de rijping van de cellen van het immuunsysteem en ondersteunt zijn werk
  • kalmeert ontstekingsprocessen
  • beïnvloedt de rijping en differentiatie van darmepitheelcellen
  • inactiveert gif.webpstoffen en kankerverwekkende stoffen
  • neemt deel aan het metabolisme van cholesterol en bilirubine

Microbioom - wat beïnvloedt het?

  • genen

Hoewel de samenstelling van het darmmicrobioom voornamelijk wordt beïnvloed door omgevingsfactoren, wordt het microbioom ook in mindere mate beïnvloed door het genotype van de gastheer. Een voorbeeld van een dergelijke relatie zijn varianten van het FUT2-gen dat codeert voor het enzym fucosyltransferase 2, dat onder meer verantwoordelijk is voor voor de vorming van antigenen geassocieerd met bloedgroepen

Mensen met een ongunstige variant van het FUT2-gen produceren geen bepaalde oligosachariden, waarvan het ontbreken hen vatbaar maakt voor een tekort aan de beschermende bacteriën van het geslachtBifidobacterium . Ongeveer 20% van de Europeanen heeft een ongunstige variant van dit gen.

  • leeftijd en leveringswijze

Vóór de bevalling in de baarmoeder is ons spijsverteringskanaal steriel. Tijdens een natuurlijke bevalling wordt het maag-darmkanaal bevolkt door het vaginale microbioom van de moeder. Vervolgens worden tijdens het geven van borstvoeding met melk prebiotische stoffen (menselijke oligosachariden) aan de baby doorgegeven, die de groei van nuttige bacteriën stimuleren, zoalsBifidobacterium .

Kunstmatig gevoede baby's hebben mogelijk minder van deze bacteriën. Het is aangetoond dat de bevalling en de manier van voeden cruciaal kunnen zijn voor een goede ontwikkeling van het microbioom en het ontstaan ​​van bijvoorbeeld allergieën. Significante verschillen in de samenstelling van het microbioom zijn opgemerkt bij natuurlijk geboren baby's in vergelijking met baby's die via een keizersnede zijn geboren.

Na het einde van de borstvoeding en de introductie van vast voedsel, lijkt de samenstelling van het darmmicrobioom geleidelijk op die van een volwassene. Op ongeveer 15-jarige leeftijd wordt hij relatief stabiel (als de persoon gezond is en een goede levensstijl leidt).

De volgende fase van het menselijk leven, waarin een verandering in de samenstelling van het darmmicrobioom wordt waargenomen, is de periode na ongeveer 65 jaar. Bij ouderen is er een afname van het aantal beschermende bacteriën van het geslachtBifidobacteriumen een toename van het aantal potentieel pathogene bacteriën, zoalsClostridium .

De achteruitgangBifidobacterium , die ontstekingen op het darmslijmvlies vermindert, kan een van de factoren zijn die ouderdomsgerelateerde ziekteprocessen verergeren. Waarom gebeurt dit? Dit is grotendeels een gevolg van het feit dat ons lichaam met het ouder worden minder efficiënt wordt,d.w.z. de conditie van het gebit verslechtert, de hoeveelheid speeksel die wordt uitgescheiden en de efficiëntie van organen, zoals de pancreas, neemt af.

  • Dieet
Dieet is een van de meest beïnvloedende factoren in de samenstelling van het darmmicrobioom. Als we ons microbioom van de juiste hoeveelheid complexe koolhydraten voorzien, zullen micro-organismen stoffen produceren zoals vetzuren met een korte keten (SCFA), bijv. butyraat of melkzuur, die een gunstig effect hebben op het lichaam, waaronder door ontstekingsreacties te onderdrukken.

Geschat wordt dat 10-20% van de geconsumeerde koolhydraten resistent zijn tegen vertering door menselijke darmenzymen. Dit zijn niet-verteerbare koolhydraten, zoals resistent zetmeel en niet-zetmeel polysachariden (zoals pectines en cellulose), die ideale "voedingsstoffen" zijn voor het microbioom.

Als onze voeding echter een overmaat aan bewerkt voedsel, enkelvoudige suikers, verzadigde vetten en dierlijke eiwitten bevat, gaan de micro-organismen schadelijke stoffen produceren zoals biogene amines (bijv. tyramine), skatol, indol of ammoniak. Deze stoffen kunnen de darmepitheelcellen beschadigen, ontstekingen veroorzaken en leiden tot verstoringen in de doorlaatbaarheid van de darmbarrière.

Er is een onderzoek gedaan waarin de samenstelling van het darmmicrobioom van kinderen die in Italië wonen en eten volgens het westerse voedingsmodel (rijk aan dierlijke eiwitten, vetten en eenvoudige suikers) is vergeleken met de voeding van kinderen die in landelijk Burkina Faso (rijk aan complexe koolhydraten en arm aan dierlijke eiwitten). Ze toonden aan dat de samenstelling van het microbioom in beide groepen enorm verschilde.

De groep bacteriën die kenmerkend is voor zwaarlijvige mensen ( Firmicutes ) domineerde bij kinderen uit Italië, er was een overgroei van rottende bacteriën en een verminderd geh alte aan butyraat en andere SCFA was gevonden in de ontlasting. Dit is niet gevonden bij de kinderen van Burkina Faso. Dit laat zien hoe verkeerde eetgewoonten de verstoring van het darmmicrobioom beïnvloeden.

Diëten met weinig complexe koolhydraten (bijv. oplosbare vezels) verminderen de diversiteit van het darmmicrobioom, met name beschermende bacteriën van het geslachtBifidobacterium . Een voorbeeld van zo'n dieet is het FODMAP-dieet en een niet goed uitgebalanceerd glutenvrij dieet.

Het mediterrane dieet is het meest gunstig in het onderzoek, omdat het naast een grote hoeveelheid voedingsvezels polyfenolen bevat. Zoals recente studies aantonen, wordt 90-95% van de polyfenolen opgehoopt in de dikke darm, waar ze verschillende biochemische veranderingen ondergaan door het darmmicrobioom.

  • Psychische stress

In onderzoeken met muizen en mensen is aangetoond dat psychologische stress veroorzaaktvermindering van het aantal beschermende bacteriën van de geslachtenLactobacillusenBifidobacterium . Bovendien stimuleert stress de overgroei van potentieel pathogene bacteriën zoalsEscherichia Coli . Dit komt waarschijnlijk door de afscheiding van het stresshormoon cortisol.

Het is ook aangetoond dat polyfenolen, zoals resveratrol in druiven of catechines in thee, een positief effect hebben op de samenstelling van de darmmicrobiota, als prebiotica.

  • PROBIOTICA - helende eigenschappen, soorten en bronnen
  • Goede bacteriën in het lichaam: microben die beschermen tegen ziekten
  • Veel wassen zal je leven verkorten? Ja, en er is bewijs van!

Microbioom en beschavingsziekten

Het microbioom wordt vaak vergeleken met een "orgaan" vergeten door de moderne geneeskunde. Onderzoek toont duidelijk aan dat het microbioom, net als elk ander orgaan, in staat is om informatie uit de omgeving te ontvangen en erop te reageren - zoals veranderingen in pH, de aanwezigheid van voedingsstoffen, immuuncellen en hormonen. Dit systeem wordt quorum sensing genoemd en maakt een moleculaire dialoog mogelijk tussen het microbioom en menselijke cellen en organen.

Vanwege de multi-level invloed van het microbioom op ons lichaam, zou het geen verrassing moeten zijn dat de kwalitatieve en kwantitatieve verstoringen van het microbioom, intestinale dysbiose genaamd, kunnen bijdragen aan het ontstaan ​​van vele beschavingsziekten, zoals als:

  • zwaarlijvigheid
  • diabetes
  • auto-immuunziekten
  • allergieën
  • depressieve stoornis
  • autisme
  • Ziekte van Alzheimer

Een doorbraak in het onderzoek naar de relatie van het microbioom met de menselijke gezondheid was het project "Human Microbiome Project" dat in 2007 werd geïnitieerd door het Amerikaanse National Institute of He alth. Het maakt gebruik van de modernste methoden van moleculaire biologie, waardoor de verschillen in de samenstelling van het menselijk microbioom kunnen worden bepaald, afhankelijk van de breedtegraad, het genotype, de leeftijd en het dieet.

Microbioom en obesitas

De eerste studies die wijzen op de relatie van het darmmicrobioom met obesitas werden uitgevoerd bij muizen. Het viel op dat zwaarlijvige muizen - in vergelijking met magere muizen - verstoorde verhoudingen hebben tussen bacteriën uit de groepFirmicutes(te veel) enBacteroides(te weinig ).

Momenteel wordt aangenomen dat het darmmicrobioom de ontwikkeling van obesitas kan beïnvloeden in ten minste drie mechanismen:

  • door extra calorieën te produceren (4-10% van de energie die wordt verkregen uit voedsel wordt gegenereerd door het microbioom, het is ongeveer 80-200 kcal / dag)
  • ontsteking veroorzakenlage intensiteit (zogenaamde metabole endotoxicemie, die insulineresistentie kan veroorzaken)
  • regulatie van het honger- en verzadigingscentrum (het microbioom beïnvloedt oa de secretie van glucagon-achtig peptide-1 en peptide YY, en het tijdstip van darmtransit)

Het microbioom en het zenuwstelsel

Experimentele studies bij muizen hebben aangetoond dat het darmmicrobioom de ontwikkeling van het zenuwstelsel, de stressrespons en het gedrag beïnvloedt. Steeds meer onderzoeken wijzen ook op een directe relatie tussen het darmmicrobioom en depressieve stoornissen.

In deze context is de zogenaamde De darm-hersen-as en de nervus vagus, die verantwoordelijk zijn voor het overbrengen van signalen van de darm naar de hersenen.

Andere mechanismen waardoor micro-organismen ons gedrag kunnen beïnvloeden, is hun deelname aan het metabolisme van tryptofaan (het is een voorloper van de synthese van het "gelukshormoon" - serotonine) of rechtstreeks door de synthese van neurotransmitters, bijv. bacteriën van het type EscherichiaenEnterococcuskunnen serotonine produceren, en van het typeLactobacillusGABA (neurotransmitter die verantwoordelijk is voor en ontspannend).

Bovendien wijst onderzoek op de deelname van het darmmicrobioom bij de ontwikkeling van aandoeningen zoals:

  • autisme
  • schizofrenie
  • ADHD
  • bipolaire stoornis
Nuttig om te weten

SIBO, of bacteriële overgroei van de dunne darm, is een vorm van intestinale dysbiose, met overmatige groei van bacteriën in de dunne darm, die kenmerkend zijn voor de dikke darm.

SIBO is de oorzaak van spijsverterings- en opnamestoornissen. Het bestaat naast vele ziekten, zoals:

  • prikkelbare darm syndroom (84%)
  • coeliakie (66%)
  • gastro-oesofageale refluxziekte (50%)
  • hypothyreoïdie (54%)
  • pancreatitis (35%)

De reden voor SIBO kan zijn:

  • darmmotiliteitsstoornissen
  • antacida
  • maagaandoeningen
  • tekorten aan spijsverteringsenzymen
  • ouderdom
  • antibiotische therapie

Het microbioom - hoe zorg je ervoor?

  • eet groenten en fruit die rijk zijn aan polyfenolen (bosbessen, bosbessen, frambozen) en prebiotische stoffen die een "medium" zijn voor darmmicro-organismen (peulvruchten, citrusvruchten, aardpeer, prei, uien, asperges, bananen)
  • eet complexe koolhydraten zoals bruine rijst, haverzemelen en haverzemelen, die oplosbare vezels bevatten die de productie van butyraat stimuleren
  • eet vetten van goede kwaliteit, bijv. olijfolie
  • drink groenthee, omdat het polyfenolen zoals catechines bevat
  • verhoog de consumptie van ingemaakte groenten, bijv. kool, komkommers, bieten en zuivelproducten, bijv. yoghurt, kefir, omdat ze een bron zijn van probiotische micro-organismen
  • vermijd grote hoeveelheden alcohol, en als je het al consumeert, kies dan voor rode wijn die polyfenolen bevat zoals resveratrol
  • elimineer junkfood, gezoete dranken, koekjes en repen uit uw dieet omdat ze een bron zijn van eenvoudige suikers en transvetten
  • vermijd psychologische stress, en als dit onmogelijk is, gebruik dan ontspanningstechnieken
  • slaap voldoende
  • oefen regelmatig
Over de auteur src="gastrologia/6211879/mikrobiom_-_czym_jest_i_jakie_peni_funkcje__2.JPG.webp" />Karolina Karabin, MD, PhD, moleculair bioloog, laboratoriumdiagnose, Cambridge Diagnostics PolskaEen bioloog van beroep, gespecialiseerd in microbiologie, en een laboratorium diagnosticus met meer dan 10 jaar ervaring in laboratoriumwerk. Afgestudeerd aan het College voor Moleculaire Geneeskunde en lid van de Poolse Vereniging voor Menselijke Genetica Hoofd van onderzoeksbeurzen bij het Laboratorium voor Moleculaire Diagnostiek van de Afdeling Hematologie, Oncologie en Interne Ziekten van de Medische Universiteit van Warschau. Ze verdedigde de titel van doctor in de medische wetenschappen op het gebied van medische biologie aan de 1e Faculteit der Geneeskunde van de Medische Universiteit van Warschau. Auteur van vele wetenschappelijke en populaire wetenschappelijke werken op het gebied van laboratoriumdiagnostiek, moleculaire biologie en voeding. Als specialist op het gebied van laboratoriumdiagnostiek leidt hij dagelijks de inhoudelijke afdeling van Cambridge Diagnostics Polska en werkt hij samen met een team van voedingsdeskundigen van de CD Dietary Clinic. Zijn praktische kennis over diagnostiek en dieettherapie van ziekten deelt hij met specialisten op congressen, trainingen en in tijdschriften en websites. Ze is vooral geïnteresseerd in de invloed van de moderne levensstijl op moleculaire processen in het lichaam.

Lees meer artikelen van deze auteur

Categorie:

Gastrologie