De verspreiding van (darm)bacteriën in andere weefsels in obesitaspatiënten
In het verleden werd altijd gedacht dat organen buiten het maag-darmkanaal steriel waren. Al een tijdje is bekend, echter, dat niet alleen in de darmen, maar ook in bloed, lever en vetweefsel bepaalde (darm)bacteriesoorten aanwezig zijn. In een recente studie met obesitaspatiënten ontdekten onderzoekers bovendien dat deze organen in obesitaspatiënten met diabetes type 2 een unieke, orgaanspecifieke samenstelling van bacteriën laten zien. Omdat deze bacteriën niet aanwezig waren in obese mensen zonder diabetes, leveren deze resultaten mogelijk nieuwe behandelingen tegen diabetes type 2 op.
De rol van darmbacteriën in diabetes type 2
Diabetes type 2 komt wereldwijd steeds vaker voor. Obesitas, waarbij er sprake is van een te hoog vetpercentage, is één van de risicofactoren voor diabetes type 2. Voordat diabetes zich ontwikkelt, is er sprake van hoge insuline concentraties in het bloed, lichte ontstekingswaarden, insuline resistentie en een verhoogde bloedsuikerspiegel. Hoe een verhoogd percentage uiteindelijk precies tot diabetes type 2 leidt, echter, is nog onbekend. Wel suggereren studies dat darmbacteriën hierin een grote rol spelen. Mensen met obesitas en diabetes type 2 hebben namelijk meestal een afwijkende darmmicrobiota. Het is verder bekend dat darmbacteriën – of door hen uitgescheiden moleculen – zich ook buiten de darm kunnen verspreiden, waarbij ze via het immuunsysteem onder andere de suikerhuishouding kunnen beïnvloeden. De mechanismen waarmee dit gebeurt, blijken nogal complex. Ook is onbekend hoe en welke bacteriën in de verschillende weefsels buiten de darm terecht komen.
Een lastige klus
Het “tellen” van bacteriën in weefsels zoals de lever en vetcompartimenten, wordt bemoeilijkt door de slechte bereikbaarheid van deze weefsels. Tijdens het nemen en verdere verwerken van een biopt (stukje weefsel), is er kans op besmetting met bacteriën van andere bronnen, zoals de huid en de omgeving. In de recente studie waarbij obesitaspatiënten werden onderzocht, zorgden de onderzoekers ervoor dat er bij elke stap in de analyse goed werd gecontroleerd op besmetting, onder andere met behulp van voldoende negatieve controles en strenge statistische analyses. Het is overigens goed om te noemen dat bacteriën werden geteld op basis van hun DNA. Bij deze veelgebruikte methode zijn de gevonden soorten niet per se levend aanwezig in de betreffende organen: Het kan ook gaan om fragmenten van bacteriën. Daarnaast is het cruciaal om te weten dat er niet alleen bacteriesoorten uit de darmen kunnen worden aangetroffen, maar ook soorten uit de omgeving, die door voedsel en water, maar ook aarde, in het lichaam zijn geïntroduceerd.
Orgaanspecifieke bacteriën
De resultaten lieten zien dat er ook in weefsels rondom de darmen bacteriën aanwezig zijn, met hogere aantallen in lever en vetweefsel van het ene deel van het buikvlies, in vergelijking met het vetweefsel van andere deel van het buikvlies (mesenterisch), onderhuidsvetweefsel en bloedplasma. Het mesenterisch vetweefsel is het weefsel dat op de route van darm naar lever ligt, waardoor hier relatief gezien ook de meeste darmbacteriesoorten werden gevonden. Per type weefsel van de obesitaspatiënten werden er verschillende families en geslachten bacteriën gevonden.
Met versus zonder diabetes
Belangrijker waren echter de verschillen tussen obese mensen mét en zonder diabetes. Behalve diabetes-specifieke bloedwaarden, waren deze twee groepen patiënten in antropometrie en stofwisseling weinig verschillend. Wat de bacteriën in de eerdergenoemde weefsels betreft, echter, werden er wel verschillen gevonden. Zo was de diversiteit aan bacteriën in het mesenterisch vetweefsel hoger in obesitaspatiënten zonder, in vergelijking met patiënten mét diabetes type 2. Eerdere studies naar enkel en alleen de bacteriën in de darmen, hadden een dergelijk verschil ook al laten zien tussen deze twee groepen patiënten. Het plasma van obesitaspatiënten met diabetes lieten hogere aantallen zien van Escherischia-Shigella, dan het plasma van patiënten zonder diabetes. Deze resultaten komen overeen met eerdere studies, waarbij meer van deze bacteriën werden gemeten in de ontlasting van diabetespatiënten. In beide patiëntgroepen werden bacteriesoorten uit de omgeving (aarde en water) gevonden, maar van de ene familie of geslacht bacteriën wat meer in de groep met diabetes dan de ander, en andersom. Degene die meer voorkwamen in de patiënten met diabetes, zouden kunnen zijn geïntroduceerd in het ziekenhuis, een bron van bepaalde type bacteriën. Obesitaspatiënten met diabetes worden namelijk over het algemeen vaker gehospitaliseerd dan degene zonder diabetes.
“…de diversiteit aan bacteriën in het mesenterisch vetweefsel hoger in obesitaspatiënten zonder, in vergelijking met patiënten mét diabetes type 2.”
De route naar andere weefsels
De studie is de eerste die laat zien dat er een verschil is in de samenstelling van bacteriën in weefsels buiten de darm tussen obese mensen met en zonder diabetes. De resultaten verklaren alleen niet hoe de bacteriën in de weefsels terecht komen. Het is bekend dat een hogere suikerspiegel leidt tot een verminderde barrière van de darmcellen, waardoor obese patiënten met diabetes extra gevoelig zijn voor de verspreiding van bacteriën buiten de darmen. Het kan ook zijn dat de immuuncellen in de darmen de verplaatsing van bacteriën faciliteren, met als gevolg de activatie van het immuunsysteem buiten de darmen. De combinatie van een afwijkende immuunrespons en een andere samenstelling van (darm)bacteriën, zouden kunnen bepalen of diabetes zich ontwikkelt of niet. Welke bacteriesoorten hier precies verantwoordelijk voor zijn – of juist de gastheer redden van diabetes – en hoe, moet nog verder worden onderzocht. Deze studie suggereert in ieder geval dat we hiervoor verder moeten kijken dan de darmbacteriën. Mogelijk opent de studie deuren naar behandelingen die kunnen worden ingezet tegen de ontwikkeling van diabetes in obesitaspatiënten.
Bronnen
- Originele studie: Anhê, F.F., Jensen, B.A.H., Varin, T.V. et al. Type 2 diabetes influences bacterial tissue compartmentalisation in human obesity. Nat Metab 2, 233–242 (2020). https://doi.org/10.1038/s42255-020-0178-9
- Beknopte samenvatting: Cani, P.D., Van Hul, M. Microbial signatures in metabolic tissues: a novel paradigm for obesity and diabetes?. Nat Metab 2, 211–212 (2020). https://doi.org/10.1038/s42255-020-0182-0
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