• Meer bacterie dan mens

    Meer bacterie dan mens

Meer bacterie dan mens

“ In ons lichaam hebben we zelfs meer bacteriën wonen dan dat we eigen cellen hebben. Welk belangrijk werk doen deze bacteriën eigenlijk voor ons? ” Dr. Tim J. Schuijt, 30 August 2016

Als we aan bacteriën denken dan denken we vaak aan de ‘bad guys’ en aan infectieziekten. Het is veel belangrijker om te beseffen dat we bacteriën in ons lichaam nodig hebben om te overleven. In ons lichaam hebben we zelfs meer bacteriën wonen dan dat we eigen cellen hebben. Wat doen deze bacteriën dan eigenlijk voor belangrijk werk voor ons?

Darmflora

De meeste bacteriën die in ons lichaam wonen bevinden zich in onze darmen en worden ook wel de darmflora of darmmicrobiota genoemd. Er zijn zelfs zo ongelofelijk veel bacteriën dat wij mensen meer uit bacterie bestaan dan uit eigen cellen; zelfs 10x meer bacteriën! Als we een getal hangen aan het aantal darmbacteriën in ons lijf, dan zijn dat er ongeveer 100.000.000.000.000. Wij hebben een mutualistische relatie met deze bacteriën, wat wil zeggen dat we continu WIN-WIN-situaties aangaan met deze kleine levensvormen 1,2. Je snapt dat het daarom ook erg belangrijk is dat we goed zorgen voor onze darmbacteriën.

Complexe relaties

Het zal je vast bekend zijn dat ons darmstelsel een belangrijke rol heeft in de opname van voedingsstoffen. Ons lichaam kan verschillende spijsverteringsenzymen aanmaken die ons voedsel kunnen afbreken in hele kleine stukjes. De stukjes afgebroken voedsel zijn zodanig klein dat er voedingsstoffen vrijkomen die door de darmwand opgenomen kunnen worden. Nu je weet dat onze darmflora uit ongeveer 100.000.000.000.000 bacteriën bestaat kun je je voorstellen dat de darmwand ook als belangrijke functie heeft om deze bacteriën enkel en alleen in de darm te houden. Als dit namelijk niet het geval zou zijn, zouden we binnen zeer korte tijd dood zijn.

Darmflora
De afbeelding toont op celniveau de darmwand en de complexe interacties tussen de darmflora en de darmcellen en de darmflora onderling. Dit figuur is een aangepast figuur uit een wetenschappelijk artikel 1.

Cellen in de darm

De darmwand bestaat uit cellen die onder andere te zijn onderverdelen in enterocyten (uitgebeeld als roze cellen in de afbeelding), enterochromaffine cellen (ECC; blauwe cel), slijmbekercellen (groene cel), M-cellen (oranje cel) en de panethcellen (rode cel). Deze cellen hebben allemaal hun eigen taken om de darm gezond te houden 1. Zie onderstaand tabel en klik op de tegels voor meer uitleg.

Deze cellen (roze cellen in de afbeelding) nemen voedingstoffen en water op nadat je hebt genoten van een maaltijd. Ze helpen tegelijkertijd mee aan de vertering van het voedsel door enzymen aan te maken die het voedsel in zodanig kleine stukjes ‘knippen’ zodat deze opgenomen en gebruikt kunnen worden door het lichaam.
De darmwand is bedekt met een dikke laag slijm (mucus) die geproduceerd wordt door de slijmbekercellen. Deze slijmlaag werkt als extra barrière om de vele darmbacteriën aan de goede kant van de darm te houden.
Tegelijkertijd scheiden de panethcellen verschillende bacteriedodende stoffen uit in de dikke slijmlaag om de darmbacteriën in toom te houden en zo de darmbarrière intact te houden. Zowel de hoeveelheid productie van slijm en bacteriedodende stoffen als activiteit van de darmcellen hangt af van de interactie tussen onze darmcellen en de darmbacteriën.
Ook is er veel activiteit van immuuncellen te vinden in de darm. Dendritische cellen (bepaald type immuuncellen) kunnen met hun ‘lange armen’ door de darmwand heen continu samples nemen van de darmflora om de status hiervan te bepalen.
Ook nemen de M-cellen (oranje cellen) continu hapjes darmflora om deze vervolgens te vervoeren naar de peyerse plaat; een lymfoïde ruimte waar allerlei verschillende soorten immuuncellen voorkomen die met elkaar samenwerken om de status van de samenstelling van darmbacteriën te controleren. Op deze manier houdt de darm goed in de gaten of er “slechte” ziekmakende bacteriën in de darm te vinden zijn.
De ECC zijn hormoonproducerende cellen die het hormoon serotonine aanmaken. In totaal is zelfs 90% van de totale serotoninevoorraden terug te vinden in de enterochromaffine cellen! Serotonine staat vooral bekend als het ‘gelukshormoon’, maar in de darm speelt het een belangrijke rol in het stimuleren van onder andere de beweeglijkheid van de darm (darmperistaltiek).
De darmcellen worden knusjes dicht tegen elkaar gedrukt met behulp van zona occludens (deze worden ook wel tight junctions genoemd) zodat er geen (stukjes) darmbacteriën tussen de darmcellen door kunnen glippen.

Darmbacteriën en hun voedsel

In het rechtervlak van de afbeelding zien we dat ook de vele verschillende soorten darmbacteriën onderling complexe relaties kennen met elkaar. Sommige soorten darmbacteriën (groene bacteriën in figuur) kunnen ons voedsel direct gebruiken en omzetten terwijl andere soorten darmbacteriën (gele en blauwe bacteriën in het figuur) voedingsstoffen pas kunnen gebruiken als deze al gedeeltelijk omgezet zijn door andere darmbacteriën 2. Het voedsel wordt dus voorgekauwd voor deze groepen bacteriën door andere darmbacteriën. Soms zijn darmbacteriën net verwende kinderen; ze lusten niet alles wat je eet! Simpel gezegd, als jij niet eet wat bepaalde soorten darmbacteriën lekker vinden, dan zullen ze in aantal afnemen en dan zullen daar anderen (soms minder vriendelijk) voor in de plaats komen 2. In een eerder artikel heb ik uitgelegd dat het nuttigen van ontbijt belangrijk is om hart en vaten op de lange termijn gezond te houden. Een interessante recent gepubliceerde studie liet zien dat het toevoegen van β-glucans (afkomstig van gerst) aan het ontbijt de samenstelling van de soorten darmbacteriën zodanig veranderde dat dit een positief effect had op het terugdringen van meerdere risicofactoren op hart- en vaatziekten 3. Kortom, door β-glucans (de voornaamste oplosbare vezels in gerst en haver) te eten maak je bepaalde soorten darmbacteriën blij die jou vervolgens beschermen tegen het ontwikkelen van hart- en vaatziekten! Ook wij mensen hebben de verschillende groepen darmbacteriën weer nodig om allerlei voedingsstoffen en vitaminen vrij te maken uit onze voeding zodat ons lichaam deze kan gebruiken. De door het lichaam aangemaakte spijsverteringsenzymen kunnen namelijk niet alle voedingsstoffen vrijmaken uit het voedsel 3. Best handig dus die darmbacteriën!

Conclusie

De darmbacteriën zijn niet alleen in grote aantallen aanwezig in ons lichaam maar doen ook nog eens heel erg belangrijk werk voor ons lichaam. We hebben de darmbacteriën nodig om uiteenlopende fysiologische processen in ons lichaam optimaal te laten verlopen. Als onze darmflora niet gezond is, heeft dit tot gevolg dat wij hier ook ziek van worden. Hieronder vallen onder andere obesitas, infectieziekten en auto-immuunziekten, welke uiteindelijk ook weer kunnen leiden tot hart- en vaatziekten. Het moet duidelijk zijn dat we veel respect moeten hebben voor onze darmflora en dat het wijs is om deze continu flink in de watten te leggen.

Wist je dat..

..een mens gedurende zijn/haar leven 1.000.000 generaties aan bacteriën met zich mee kan dragen?

..een foetus in de buik van een zwangere vrouw nog geen bacteriën met zich mee draagt (steriel)? Gedurende de eerste 2 jaar na geboorte ontwikkelt de darmflora zich.

..60% van de droge massa van onze faeces/poep uit darmbacteriën bestaat?

..we in een mensenleven 23.000 kg faeces/poep produceren?

..poeptransplantaties met succes zijn gebruikt om hardnekkige darminfecties (bijvoorbeeld met Clostridium difficile) te behandelen?

..wij een totale darmoppervlakte hebben van 400 m2?

Mogelijk vinden vrienden dit ook interessant!

Bronnen

Verwijzing Bron
1

Schuijt, T.J., et al., The intestinal microbiota and host immune interactions in the critically ill. Trends Microbiol, 2013. 21(5): p. 221-9.

2

Kau, A.L., et al., Human nutrition, the gut microbiome and the immune system. Nature, 2011. 474(7351): p. 327-36./p>

3

Wang, Y., et al., High molecular weight barley β-glucan alters gut microbiota toward reduced cardiovascular disease risk. Frontiers in microbiology, 2016. 7.