Lactobacillus communiceert met het darm zenuwstelsel en bevordert de darmmotiliteit
Zodra wij onze maaltijd hebben gekauwd en doorgeslikt, kunnen onze darmen aan de slag. Dagelijks zijn zij bezig met het voortduwen en vermengen van al het voedsel dat wij naar binnenwerken. Dit zouden zij niet kunnen zonder het enterisch zenuwstelsel (darm zenuwstelsel), een georganiseerde samenwerking van zenuwen die de kring- en lengtespieren aansturen om afwisselend samen te trekken en zo de darmmotiliteit bepalen.
De rol van de darmmicrobiota
Het blijkt dat de darmmicrobiota ook een rol speelt in de aansturing van deze zenuwen. Muisstudies hebben laten zien dat producten van bepaalde bacteriën de verschillende darmzenuwcellen kunnen activeren. Ook is de definitieve ontwikkeling van dit zenuwstelsel vlak na geboorte afhankelijk van de darmmicrobiota. Bovendien hebben mensen met bijvoorbeeld diabetes, Parkinson, autisme en een bepaald type prikkelbare darmsyndroom vaak last van obstipatie en hebben zij over het algemeen een afwijkende darmmicrobiota. Het zou dus goed kunnen dat de darmmicrobiota kan worden ingezet om darmmotiliteit te verbeteren.
De rol van Lactobacillus rhamnosus LGG
Een groep Amerikaanse wetenschappers zochten recentelijk uit hoe de darmmicrobiota precies communiceert met het enterisch zenuwstelsel. Hiervoor kozen zij een veelgebruikte probiotische bacterie: Lactobacillus rhamonosus GG (LGG). Deze bacterie werd oorspronkelijk geïsoleerd uit een menselijke darm en heeft al verschillende positieve effecten laten zien op de darmgezondheid. In de Amerikaanse studie werden muizen zonder darmmicrobiota twee uur lang gevoerd met de bacterie. Deze steriele muizen hebben bij voorbaat een onderontwikkeld enterisch zenuwstelsel, maar de toediening van LGG stimuleerde de verdere ontwikkeling (differentiatie) van deze zenuwcellen. Dit ging gepaard met de productie van ROS (reactieve zuurstofcomponenten) en stimulatie van de darmzenuwcellen.
Niet zonder bindingseiwit of ROS
Ook in muizen met een ‘normale’ microbiota, leidde de toediening van LGG tot de productie van ROS en stimulatie van de darmzenuwcellen. De vraag was nu hoe de bacterie precies deze reacties in gang zette. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat LGG een eiwit gebruikt om zich vast te hechten aan darmcellen. Nadat de wetenschappers dit eiwit uitschakelde en de gemuteerde bacterie aan muizen gaven, zagen ze een lagere productie van ROS en verminderde stimulatie van de zenuwcellen. Ook bij toediening van een antioxidant, dat de ROS neutraliseert, waren de eerder geobserveerde effecten kleiner. Deze resultaten wijzen erop dat het mechanisme waarmee LGG communiceert met het enterisch zenuwstelsel zowel afhankelijk is van de binding van de bacterie aan de darmwand als van de productie van ROS.
“het mechanisme waarmee LGG communiceert met het enterisch zenuwstelsel zowel afhankelijk is van de binding van de bacterie aan de darmwand als van de productie van ROS.”
De identificatie van een receptor
Vervolgens lieten de onderzoekers zien dat enkel de stofwisselingsproducten van LGG, de zogenaamde formylpeptiden, tot dezelfde effecten leiden als de (levende) bacterie. Daarnaast toonden ze aan dat de receptor in de darm waaraan deze peptiden binden, noodzakelijk is voor de resulterende differentiatie van de darmzenuwcellen. Sterker nog, de wetenschappers waren de eerste die aantoonden dat deze receptoren ook op de darmzenuwcellen aanwezig zijn.
Een verbeterde darmmotiliteit
Tot slot demonstreerden de wetenschappers dat de toediening van de bacterie aan muizen, de darmmotiliteit bevorderde. Na een dagelijkse dosis van LGG gedurende tenminste 1 week, verbeterde de stoelgang van de muizen (meer “toilet” bezoeken en een kortere verteringstijd van begin tot einde darm).
Probiotica voor patiënten met constipatie?
Samengevat laat deze studie zien dat de probiotische bacterie Lactobacillus rhamnosus GG een belangrijke invloed heeft op het enterisch zenuwstelsel. De wetenschappers hebben de cellulaire mechanismen blootgelegd waarmee de bacterie met het darmzenuwstelsel communiceert, althans in muizen. Deze vindingen dienen eerst nog in de mens bevestigd te worden. De resultaten kunnen echter mogelijk leiden tot nieuwe behandelingen voor ziekten waarbij constipatie ook tot de symptomen behoort, zoals Parkinson, multiple sclerose en diabetes. De bacterie LGG zou in deze patiënten kunnen worden ingezet als probioticum om hun kwaliteit van leven te verbeteren. De effecten van het probioticum op het centrale zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg) moeten nog verder worden onderzocht.
Lees ook:
- Antidepressivum laat goede effecten zien bij PDS
- Parkinson uit zich vaak eerst met maagdarmklachten
- Anti-TNF medicatie of een operatie als eerste behandeling bij de ziekte van Crohn
- Hoger risico op lange termijn complicaties door persisterende vlokatrofie bij coeliakie
- Thalidomide effectief tegen terugkerend bloedverlies bij angiodysplasie