01 sep 2020 | Verhaal

Hoe belangrijk zijn bacterie-eters in de darmen?

Bacteriofagen zijn bacterie-etende virussen die naast bacteriën, schimmels en parasieten in onze darmen voorkomen. Promovendus Koen Wortelboer onderzoekt of deze virussen de darmflora – en daarmee de gezondheid – kunnen verbeteren van mensen met het metabool syndroom (cholesterol, bloeddruk en bloedsuikerspiegel zijn verhoogd).

Fagen, zoals bacteriofagen kortweg genoemd worden – infecteren alleen bacteriën. Je zou ze kunnen vergelijken met een geleide raket: ze vallen heel specifiek één type bacterie aan en laten de rest met rust. Dat maakt ze interessant voor de wetenschap, bijvoorbeeld om van ziekmakende bacteriën af te komen. Hiervoor gebruiken we tot nu toe antibiotica, maar die hebben als nadeel dat ze ook onschuldige bacteriën doden die belangrijk zijn voor onze gezondheid. Bovendien kan een bacterie na verloop van tijd resistent worden tegen antibiotica. Fagen kunnen met resistente ziekmakers afrekenen, zonder onschuldige soortgenoten te schaden.

In het Oostblok worden ze volop gebruikt als alternatief voor antibiotica. “Als je bijvoorbeeld een hardnekkige urineweginfectie hebt, kun je in Oost-Europa bij de apotheek een bacteriofagen-combinatie halen om er vanaf te komen”, vertelt Koen Wortelboer. In Nederland is dat niet mogelijk. Sterker nog: “Onderzoek met bacteriofagen is vanwege de strenge eisen van het Europees Geneesmiddelen Agentschap (EMA) praktisch niet uitvoerbaar in ons land.”

Verstoorde balans

Het onderzoek van Wortelboer ondervindt geen hinder van deze strikte EMA-regels. Hij gebruikt fagen niet als geneesmiddel, maar is op een heel andere manier geïnteresseerd in de virussen: “Welke rol spelen ze in onze darmflora?” Onze darmen bevatten enorme hoeveelheden bacteriën, gisten, schimmels en fagen. Dat alles bij elkaar noemen we het microbioom. Het microbioom is ontzettend belangrijk voor de vertering van voedsel en bescherming tegen ziekteverwekkers. Er zijn aanwijzingen dat een verstoorde balans in onze darmflora een rol speelt bij bepaalde aandoeningen, zoals darmziekten en overgewicht. Herstel van die balans zou kunnen helpen bij het bestrijden van die aandoeningen.

Daarom wordt veel onderzoek gedaan naar de samenstelling van het microbioom. Wortelboer: “Wetenschappers keken tot nu toe vooral naar de bacteriën, die het overgrote deel uitmaken van onze darmflora. Voor de fagen is weinig aandacht geweest, terwijl ze de samenstelling van de darmflora kunnen beïnvloeden. Ze spelen ook een belangrijke rol bij de bescherming tegen ziekteverwekkers.”

Poeptransplantatie

Dat die fagen wel eens heel belangrijk kunnen zijn in onze darmen, bleek enkele jaren geleden. Er liepen toen studies naar poeptransplantaties voor patiënten met een terugkerende Clostridium difficile infectie, wat gepaard gaat met diarree en darmontstekingen. Antibiotica zijn maar in 30 procent van de gevallen effectief tegen de C. difficile bacterie. Als je deze patiënten via een slangetje in de neus ontlasting geeft van gezonde mensen – een zogenaamde poeptransplantatie – help je 90 procent van de klachten af, zo bleek uit onderzoek.

“De darmflora van de gezonde donor drukt de slechte bacteriën weg en herstelt de balans”, vertelt Wortelboer. “Maar welk deel van het microbioom zorgt voor dat gunstige effect?” Het onderzoek werd herhaald, ditmaal met donorpoep waar alle bacteriën uit gefilterd waren. Wat overblijft, bestaat voor een groot deel uit fagen. Vijf mensen met een C. difficile infectie kregen dit fagenmengsel – ze genazen allemaal. “De bacteriën waren in dit geval dus niet nodig”, zegt de promovendus. “Maar hoe zit het met de fagen?”

Stofwisseling

Wortelboer onderzoekt de rol van fagen bij mensen met het metabool syndroom. Dit is een verzamelnaam voor klachten die met de stofwisseling te maken hebben. Het gaat om een combinatie van een verhoogd cholesterolgehalte, verhoogde bloeddruk, overgewicht en een verhoogde bloedsuikerspiegel. Deze mensen hebben een groter risico op diabetes en hart- en vaatziekten.

Uit eerdere studies bleek dat een poeptransplantatie het microbioom van personen met het metabool syndroom gunstig beïnvloedt. “De diversiteit ervan neemt toe, en dat is hét kenmerk van een gezonde darmflora. Ook zag je insulineresistentie – een kenmerk van diabetes – afnemen. Er is dus een relatie tussen het microbioom in de darmen en de stofwisseling.”

Fagencocktail

De promovendus zoekt uit of de bacteriofagen uit de ontlasting van een gezonde donor hetzelfde effect hebben. “Zo probeer ik te achterhalen welk bestanddeel van de ontlasting verantwoordelijk is voor het succes van de transplantatie. Zijn het de bacteriën of zijn het de fagen? Of een ander bestanddeel? Ook wil ik onderzoeken wat voor effect de fagen hebben op de darmflora."

"Als we weten wat het actieve bestanddeel is, kunnen we aan een gerichte therapie gaan denken. Een poeptransplantatie brengt namelijk risico’s met zich mee doordat ook ziekmakende bacteriën en virussen overgedragen kunnen worden. Het zou mooi zijn als je een probioticum (voedingsmiddel met micro-organismen) kunt toedienen of een op maat gemaakte fagencocktail.”

Tekst: Irene van Elzakker

Meer lezen over ons wetenschappelijk onderzoek naar het microbioom? Lees dan dit verhaal in ons populair-wetenschappelijke blad Janus.