Darmbacteriën en darmbeweging: hoe microben bij pasgeborenen de spijsvertering aanzetten
Dat de darmbacteriën van pasgeborenen belangrijk zijn, is bekend. Maar hoe precies de microbiele bewoners van de darm al vroeg in het leven bijdragen aan de darmbeweging zelf, het samentrekken en ontspannen van de darmwand dat voedsel vooruit stuwt, dat was een open vraag. Nieuw onderzoek in zebravis geeft een verrassend antwoord.
Onderzoekers die publiceerden in Science ontdekten dat het signaalstofje IL-22, een cytokine die normaal gesproken wordt geassocieerd met immuunrespons en darmwandbescherming, een cruciale rol speelt in het vroege leven van zebravislarven. IL-22 wordt uitgescheiden door entero-endocriene cellen: gespecialiseerde cellen in de darmwand die zowel hormonen als immuunsignalen kunnen afgeven. En die IL-22 stimuleert de darmbeweging, maar alleen als de juiste bacteriën aanwezig zijn.
Zebravislarven zijn een klassiek model voor vroeg darmontwikkelingsonderzoek omdat hun transparante lichaam directe microscopische observatie toestaat, ook in een levend dier. De onderzoekers vergeleken larven met een normale darmflora met kiemvrije larven, dieren die volledig zonder bacteriën opgroeien. Bij die laatste groep bleef de normale darmbeweging achter, ook als IL-22 beschikbaar was. De microbiota bleek noodzakelijk voor het effect van IL-22 op de darmspier.
Waarom dit verder reikt dan zebravis
De entero-endocriene cel is een relatief recent onderwerp van intensief onderzoek. Lange tijd werden deze cellen uitsluitend gezien als producenten van darmhormonen die de spijsvertering reguleren, denk aan stoffen die het verzadigingsgevoel beïnvloeden of de alvleesklier aansturen. Maar in de afgelopen jaren is gebleken dat ze ook direct met het zenuwstelsel communiceren en nu dus ook immuunsignalen blijken te gebruiken om de darmbeweging te sturen.
Dit onderzoek suggereert dat de relatie tussen darmbacteriën en darmfunctie al in een zeer vroeg stadium van het leven wordt ingesteld, via een hormoon-immuun-microbioom-as die eerder niet zo direct was beschreven. Dat heeft implicaties voor ons begrip van darmklachten bij vroeggeborenen, bij kinderen met een verstoorde darmflora door antibioticagebruik, en mogelijk ook voor volwassenen met functionele darmstoornissen zoals het prikkelbaredarmsyndroom.
De link met veroudering
Er is een direct verband met longevity: de darmflora verandert met het ouder worden, en verstoorde darmbeweging is een van de meest voorkomende klachten bij ouderen. Als IL-22 en de microbiota samenwerken om darmbeweging te reguleren, dan zou de afname van bepaalde bacteriestammen op latere leeftijd, een goed gedocumenteerd fenomeen, kunnen bijdragen aan de verminderde darmmotiliteit die zo veel oudere mensen treft. Of en hoe dit verband bij mensen werkt, is nog niet onderzocht.