Microbioom heeft directe invloed op suikerstofwisseling en diabetesrisico

De micro-organismen in onze darmen, het microbioom genoemd, spelen een belangrijke rol bij het verteren van voedsel en zijn bijvoorbeeld in verband gebracht met obesitas. Dat het microbioom in onze darmen een belangrijke invloed op onze gezondheid heeft, was al langer bekend. Maar hoewel er iedere week tientallen nieuwe mogelijke verbanden worden vastgesteld tussen darmbacteriën en gezondheid, is het lastig om aan te tonen dat die bacteriën hiervoor direct verantwoordelijk zijn.

 

‘Studies naar het microbioom lieten alleen maar zien dat bepaalde bacteriesoorten veel of juist weinig voorkwamen bij bepaalde gezondheidstoestanden, zoals overgewicht, zonder dat een oorzakelijk verband is bewezen’, vertelt Serena Sanna, adjunct-hoogleraar aan het UMCG. Afgestudeerd als wiskundige werkt ze nu bij de afdeling Genetica, in het team geleid door Cisca Wijmenga, hoogleraar humane genetica in het UMCG.

Het probleem is dat het microbioom een effect kan hebben op gezondheid, maar dat gezondheid ook effect heeft op het microbioom. Daarom wilde Sanna graag een oorzakelijk verband vinden tussen darmbacteriën en gezondheid. Het is gelukt om een oorzakelijk verband aan te tonen tussen darmbacteriën en suikerstofwisseling, met een methode die Mendeliaanse randomisatie heet.

 

In het nieuwe onderzoek hebben Sanna en een groep internationale collega’s aangetoond hoe veranderingen in het microbioom niet alleen kunnen leiden tot bescherming tegen type 2-diabetes via een verhoogde afgifte van insuline in reactie op glucose, maar ook tot een verhoogd risico op diabetes type 2.

 

Ze gebruikten informatie over genetische eigenschappen en darmbacteriën van bijna 1.000 deelnemers van het Lifelines DEEP-cohort. ‘We zochten naar de aanwezigheid van bepaalde bacteriesoorten die een rol spelen bij de suikerstofwisseling en overgewicht. Dat zijn allebei risicofactoren voor diabetes type 2’, legt Sanna uit.

Daarna bekeken de onderzoekers wat oorzaak was en wat het gevolg. Dat deden ze door de gegevens uit Lifelines te vergelijken met deelnemers uit verschillende Europese bevolkingsonderzoeken. Door een statistische analyse wisten Sanna en haar collega’s aan te tonen dat bepaalde darmbacteriën een direct effect hebben op het risico op suikerziekte.

 

Vooral 2 bacteriesoorten die in de darmen zorgen voor de productie van een vetzuur met de naam butyraat bleken belangrijk. ‘Mensen bij wie deze bacteriën in grotere aantallen aanwezig waren, lieten een verhoogde reactie van insuline zien na toediening van een dosis glucose. Hoe hoger of sterker die reactie, hoe kleiner het risico op suikerziekte’, zegt Sanna. Butyraat ontstaat tijdens de vergisting van voedsel door bacteriën. Een aantal eerdere onderzoeken heeft ook al laten zien dat butyraat vermoedelijk beschermend werkt tegen diabetes.

 

Dit onderzoek laat zien dat de analytische methode die Sanna en haar collega’s gebruikten werkt. Het was mogelijk om een oorzakelijk verband te leggen tussen de samenstelling van het microbioom (het aantal butyraat-producerende bacteriën) en het risico op diabetes type 2. ‘Dit betekent dat we onze methode nu kunnen gebruiken om de oorzaak-gevolgrelatie te onderzoeken tussen heel veel andere eigenschappen van het microbioom en ziekten.’