Virussen in de menselijke darm: Nieuwe inzichten
Je hoort steeds meer over de darmmicrobiota en de invloed hiervan op de gezondheid van de mens. De meeste wetenschappelijke studies focussen zich vooral op de darmbacteriën, maar de term “darmmicrobiota” omvat veel meer. In de menselijke darmen leven namelijk ook andere micro-organismen, zoals schimmels, archaea (de zogenaamde ‘oerbacteriën’) en virussen. Wat het menselijke “darmviroom” betreft, een verzamelnaam voor alle virussen in de darm, valt er nog veel te ontdekken.
Darmvirussen, wat doen die daar?
Het grootste deel van het darmviroom bestaat uit zogenaamde bacteriofagen. Net als virussen die mensen kunnen besmetten, zoals het griepvirus, bestaan bacteriofagen uit een eiwitmantel met daarin genetisch materiaal. Zoals de naam doet vermoeden, infecteren bacteriofagen geen menselijke cellen, maar bacteriën. Hoewel sommige bacteriofagen worden ingezet als antibiotica, gaan geïnfecteerde bacteriën niet per se meteen dood na infectie met een bacteriofaag. Ze kunnen ook hun genetisch materiaal inbouwen in dat van de bacterie en zo de eigenschappen van de bacterie veranderen. Bacteriofagen spelen waarschijnlijk een rol in het bepalen van de structuur en functie van een gezonde darmmicrobiota.
Een onbekend onderzoeksveld
Hoewel wetenschappers al vrij veel weten over de soorten bacteriën die in de menselijke darmen leven, is er weinig bekend over bacteriofagen. Het genetisch materiaal dat het grootste deel van deze virussen bij zich draagt (meestal DNA), lijkt in weinig opzichten op het DNA dat al bekend is van andere micro-organismen. Bovendien, in tegenstelling tot bacteriën, delen virussen onderling geen specifiek stukje DNA dat helpt om ze te classificeren. Net als bij darmbacteriën, wordt er wel gesuggereerd dat er zoiets bestaat als een gezond darmviroom, en ook zijn er associaties gevonden tussen de samenstelling van de darmbacteriën en het darmviroom. Daarnaast worden een aantal ziektes geassocieerd met een afwijkend darmviroom. Om hier echter zinvolle conclusies uit te trekken, is er meer kennis nodig over de verschillende bacteriofagen, hun biologische kenmerken en welke bacteriën zij aanvallen. Tevens is het belangrijk om te kijken hoe stabiel het darmviroom van de mens is op lange en korte termijn.
“Hoewel wetenschappers al vrij veel weten over de soorten bacteriën die in de menselijke darmen leven, is er weinig bekend over bacteriofagen.”
Divers, stabiel en persoonsgebonden
Een onderzoeksgroep uit Ierland heeft onlangs een poging gedaan om meer inzicht te krijgen in het menselijke darmviroom. Gedurende een jaar – en in een enkel geval 26 maanden – volgden zij tien gezonde proefpersonen en analyseerden op verschillende momenten hun darmviroom. Dit deden ze door genetisch materiaal uit de feces van deze proefpersonen te verzamelen. Deze (fragmenten van) genen werden zodanig gefilterd, zodat alleen het virale – en bijvoorbeeld niet bacterieel – DNA overbleef. Op basis van genoomstructuur konden de onderzoekers van een groot deel van de gevonden genomen een voorspelling doen met welk type virus ze te maken hadden. Na bestuderen van het materiaal van tien proefpersonen, concludeerden de wetenschappers dat het darmviroom verschilt per persoon. Daarnaast is het viroom gedurende een jaar erg stabiel: het grootste deel bestaat uit een klein aantal virussen die per persoon vaak voorkomen en voor langere tijd blijven (het zogenaamde “persoonlijke persistente viroom”). Dit is in lijn met resultaten van een eerdere studie. Het persoonsgebonden viroom is anders dan bij darmbacteriën, waarbij meerdere dezelfde soorten bij meerdere mensen voorkomen. Op basis van voorspellingen, bleek dat de meeste van deze virussen de bacteriesoorten infecteren die vaak voorkomen in de menselijke darm.
Er is echter vervolgonderzoek nodig om te kijken wat deze virussen nu precies doen en wat hun biologische relevantie is voor de menselijke darmgezondheid. Het blootleggen van de verschillende aanwezige virussen, zoals deze studie (deels) doet, is in ieder geval al een stap in de goede richting.
Bron: Shkoporov, A., Clooney, A. G., Sutton, T. D., Ryan, F. J., Daly, K. M., Nolan, J. A., … & Guerin, E. (2019). The human gut virome is highly diverse, stable and individual-specific. bioRxiv, 657528.