Zo gezond zijn bacteriën!

Een boeiend artikel uit het Belgische Goed Gevoel

Door Caroline Stevens

Professor Nico Boon is als bioingenieur verbonden aan de Vakgroep Biochemische en Microbiële Technologie van de Universiteit Gent. ‘Ons team bestudeert microbiële ecosystemen en we proberen daar nuttige toepassingen voor de maatschappij uit te ontwikkelen. Voorbeelden daarvan zijn bodemsanering, waterzuivering’, zegt prof. Boon. ‘De meeste mensen denken dat bacteriën slecht zijn. Wij proberen iedereen er juist. van te overtuigen dat bacteriën goed en zelfs levensnoodzakelijk zijn voor ons welzijn. Schattingen tonen aan dat er wellicht meer dan 10 miljoen verschillende soorten bacteriën zijn. Alleen al uit het darmkanaal van de mens werden reeds 1.200 verschillende soorten bacteriën geïdentificeerd. Al die bacteriën leven naast elkaar en communiceren met elkaar. Hier in het labo onderzoeken wij niet alleen al die verschillende interacties, maar ook de invloed van omgevingsfactoren zoals temperatuur, milieuvervuiling, stress.’

Uit jullie recente studie blijkt dat bacteriën – net als mensen – reageren op omgevingsfactoren?

Prof. Boon: ‘Inderdaad. Voor onze meest recente studie wilden wij vooral bekijken hoe microbiële gemeenschappen reageren op de invasie van andere soorten bacteriën. In de ecologie bestaat zoiets als homeostasis. Dit betekent dat microbiële gemeenschappen in staat zijn om vreemde bacteriën buiten te houden. Dat kunnen we projecteren op de mens: een stabiele microbiële gemeenschap zorgt voor evenwicht in het lichaam. Met andere woorden: dat houdt ons gezond! Want elke soort bacteriën heeft zijn eigen functie. Zo is er een bacterie die bepaalde vitamines aanmaakt een andere die afvalstoffen helpt afbreken”. In een microbiële gemeenschap zijn niet alle bacteriën even actief. ‘Ongeveer 20 procent van de bacteriën doet al het werk. De andere 80 % bacteriën is wel aanwezig maar doet niet veel. Pas als de actieve bacteriën hun werk niet meer goed doen worden ze vervangen door bacteriën uit de reservegroep.’

‘Voor deze studie hebben wij er één groep van bacteriën uitgelicht en bestudeerd, die een van deze taken kan uitvoeren. We hebben gemerkt dat deze groep van bacteriën – net als in de menselijke maatschappij – reageert op omgevingsfactoren. Als alles goed gaat. bijvoorbeeld als er geen economische crisis is en niemand zich bedreigd voelt, zal iedereen goed functioneren, zich mentaal en fysiek goed voelen. Maar als er een economische crisis komt ontstaat er stress en zullen mensen daarop reageren. Ze worden prikkelbaarder, slapen slechter. Hetzelfde gebeurt bij bacteriën.’

Hoe zijn jullie precies te werk gegaan?

‘Er bestaan gelijke en ongelijke microbiële gemeenschappen. Ter vergelijking: als we 100 euro hebben en die onder 100 mensen verdelen, kunnen we spreken van een gelijke verdeling. Als we die 100 euro echter aan één persoon geven, krijg je een heel ongelijke verdeling. Wij bestudeerden de reactie en functionaliteit van gelijke en ongelijke gemeenschappen. Want we wilden kunnen voorspellen hoe bacteriën zouden reageren als ze worden aangevallen. We willen de bacteriën niet afremmen, maar juist stimuleren om hun werk goed te doen. Voor dit onderzoek hebben wij 17 soorten bacteriën geïsoleerd en gemengd met elkaar. Zo konden we meer dan 1.500 microbiële mengsels creëren, gaande van heel gelijke tot zeer ongelijke gemeenschappen. Daarna veroorzaakten we bij die gemeenschappen stress – door de temperatuur te veranderen, het zoutgehalte te beïnvloeden” – en bekeken hoe de bacteriën daarop reageerden. En wat hebben wij ontdekt? Dat wanneer de gemeenschap zich oké voelt, er weinig verschil is in activiteit tussen de gelijke en ongelijke gemeenschappen. In normale omstandigheden reageren ze gelijklopend en blijven gewoon hun functie vervullen. Maar als we bij de gemeenschap stress veroorzaken, ontstaat een totaal ander fenomeen. Bij stresssituaties zien we dat de functionaliteit van de ongelijke gemeenschap helemaal verstoord geraakt: de bacteriën kunnen hun werk niet meer naar behoren uitvoeren.’

Goed_gevoel_bacterien

Waarom was deze studie zo baanbrekend?

‘Deze nieuwe kennis is erg belangrijk voor wetenschappers, omdat het in de toekomst kan leiden tot betere behandelingsmethode. Dit kan ons helpen om het beheer van bacteriën en hun omgevingsfactoren te optimaliseren. Wat we willen bereiken, is dat we aan de hand van een staal (stoelgang of huid) kunnen bepalen of er sprake is van een gelijke of ongelijke gemeenschap bacteriën. Wanneer er een grote ongelijkheid is, moeten we alert zijn. Want we weten nu dat deze gemeenschappen stressgevoeliger zijn en dat kan de persoon in kwestie gevoeliger maken voor ziekten. In dat geval zouden we door toevoeging van andere bacteriën (probiotica) dat onevenwicht kunnen herstellen. Anderzijds kunnen we ervoor zorgen dat de natuurlijke gemeenschap gestimuleerd wordt om vreemde bacteriën buiten te houden. M.a.w. om hun functie beter te vervullen.’

Iedereen aan de probiotica, dus?

‘Neen. In principe kunnen we stellen dat een gezond lichaam géén voedingssupplementen zoals probiotica (levende, goede bacteriën, n.v.d.r.) nodig heeft. Iedere mens heeft 1 tot 1,5 kg bacteriën in zijn darmkanaal. Zodoende is ons lichaam van nature sterk genoeg om vijanden het hoofd te bieden. Maar als ons lichaam verzwakt is door stressfactoren kan het microbiële evenwicht verstoord geraken. En dan kan het nuttig zijn om dat onevenwicht te herstellen door toediening van extra bacteriën, zoals probiotica.’

‘Als wetenschapper geloof ik dat we in de toekomst beter kunnen evalueren naar een toediening van ;’microbiel gemeenschappen’. Als je van een goede mix van bacteriën gaat introduceren in het ecosysteem, zal je het gezonde evenwicht kunnen herstellen, zodat het lichaam zelf sterk genoeg wordt om ziekmakende bacteriën (pathogenen) te bestrijden. Er zijn echter ook mensen die te veel ‘slechte’ bacteriën in zich dragen. Dat zien we bij bepaalde darmziekten. In extreme gevallen kan de volledige microbiële gemeenschap verstoord zijn en gedomineerd worden door bijvoorbeeld Clostridicum difficile-associated diarrhea (CDAD), die ernstige buikloop veroorzaakt soms met de dood tot gevolg. In de Verenigde Staten heeft men al in 1958 een omstreden experiment uitgevoerd. Men heeft het darmkanaal van een vrouw die leed aan zo’n darmziekte, volledig leeggemaakt en vervangen door fecaal materiaal (stoelgang) van haar gezonde echtgenoot. Een soort ‘transplantatie van de bacteriële gemeenschap’ dus. Resultaat: na enkele dagen was die vrouw van haar gezondheidsklachten verlost. Deze therapie – ook fecale transplantatie genoemd – wordt tegenwoordig steeds meer toegepast en artsen komen tot de bevinding dat het genezingspercentage met 95 procent ver boven de klassieke geneesmiddelen uitsteekt. Dit is waar we in de toekomst naartoe moeten: microbiële transplantaties om ziektes te bestrijden.’

‘Een ander aspect dat we tijdens deze studie ontdekt hebben, is dat de toediening van een bepaalde bacterie een gunstige invloed heeft op de functie van de microbiële gemeenschap. Met andere woorden: door een bepaald soort bacterie toe te voegen, kan je de negatieve gevolgen van stress neutraliseren. Dat hadden we niet verwacht en ook dit kan nuttig zijn voor de ontwikkeling van nieuwe medicijnen. ‘

‘Deze studie heeft ons meer inzicht gegeven in de werking van microbiële gemeenschappen. Naast pro- en prebiotica hebben wij nu een derde mechanisme ontdekt dat de goede bacteriën kan stimuleren om hun functie te vervullen.’ ‘Ik geloof zeer sterk dat we in de toekomst zullen evolueren naar ‘gepersonaliseerde’ bacteriële behandelingen. Dat we via een analyse van fecaal materiaal meteen zullen weten welke bacteriën een gunstig effect kunnen hebben.’

Zijn er nu méér gevaarlijke bacteriën dan vroeger?

‘Ziekmakende bacteriën hebben altijd bestaan. Maar vroeger beschikte men niet over middelen om die te bestrijden: mensen moesten gewoon uitzieken. En in het slechtste geval overleefden ze het niet. Maar de komst van antibiotica, in de jaren 40, heeft dat veranderd. Antibiotica zijn immers de chemische oorlogsvoering van bacteriën: een goedwerkende microbiële gemeenschap zal zo de ‘indringers’ elimineren. Maar bacteriën zijn slimmer dan de mens en hebben een zeer groot aanpassingsvermogen. Bovendien zijn ze met zeer veel en breiden ze zich zeer snel uit. De bekende Escherichia coli darmbacterie bijvoorbeeld verdubbelt zich elke 20 minuten. Als bacteriën worden worden ‘aangevallen’ door medicatie zoals antibiotica, dan kan een klein deel van hen zich snel aanpassen door resistentiemechanismen te ontwikkelen. Het gevaar bestaat dan dat zo’n bacterie een heel specifiek gen aanmaakt dat resistentie geeft tegen antibiotica en dit dan zal delen met ziekteverwekkers.’

Maar ook een overdreven hygiëne heeft blijkbaar een invloed?

‘Ja, de moderne mens wordt door veranderde leef- en eetgewoonten minder blootgesteld aan bacteriën dan zijn voorouders. We worden té steriel opgevoed, waardoor ons immuunsysteem onvoldoende getraind wordt om ziekmakende bacteriën te elimineren.’Na de val van de Berlijnse Muur ontdekte men dat kindjes in Oost-Duitsland veel minder allergieën hadden dan kindjes uit West-Duitsland. Wetenschappers begrepen dat niet: hoe is het mogelijk dat kinderen in onhygiënische omstandigheden en in een gebied met meer milieuvervuiling minder allergieën hadden? Het bleek aan het crèchesysteem te liggen. In West-Duitsland had men propere crèches met kleine groepen kinderen. In Oost-Duitsland had men minder hygiënische crèches waar grote groepen kinderen samenleefden. Door dat veelvuldige contact met bacteriën, bleken deze kinderen over een sterker immuunsysteem te beschikken. Vandaar dat wij als wetenschappers een beetje huiverig staan tegenover die ‘hypercleane’ trend in onze maatschappij. Ouders moeten hun kinderen niet te pas en te onpas met een ontsmettingsmiddel behandelen, maar hen juist de kans geven om blootgesteld te worden aan bacteriën.’

Dit vind je misschien ook leuk...

Geef een reactie