Naar de startpagina

Het mycobioom en de invloed op onze darm-hersenas

Leestijd (minuten): 6
Niet alleen bacteriën van het microbioom, ook schimmels en gisten beïnvloeden onze darm-hersenas. Kennis van het mycobioom helpt bij de preventie en behandeling van – in ieder geval – acute en chronische maag- en darmziekten.

Inhoud

  1. Schimmels zijn overal
  2. Essentiële speler in de darmen
  3. Voorkomen van immunologische problemen
  4. Invloed op zenuwstelsel in de darmen
  5. Interactie bacteriën en schimmels beïnvloedt darm-hersenas
  6. Directe invloed op darm-hersenas
  7. Conclusie


Het microbioom in onze darmen bestaat uit meer dan bacteriën. Zo spelen ook gisten en schimmels een rol in ziekte en gezondheid. Daar wordt steeds meer onderzoek naar gedaan en heeft geleid tot het concept van het mycobioom, dat ook invloed blijkt uit te oefenen op de darm-hersenas.


Schimmels zijn overal

Schimmels en bacteriën zijn alom vertegenwoordigd in onze omgeving: in de lucht die we inademen en het voedsel dat we eten. Niemand is schimmelvrij, het is een integraal deel van de flora in onze huid, longen, mond, darmen en vagina. In de darmen wordt de schimmelcompositie beïnvloed door onze leeftijd, ons dieet en medicatiegebruik en door ons ons immuunsysteem en aanwezige bacteriën.

Het is moeilijk om met de huidige staat van de wetenschap al aan te geven wat een gezond mycobioom is. Maar onderzoek met gezonde personen liet zien dat er in het maagdarmkanaal 66 schimmelgenera en 184 soorten zijn aangetroffen, waarvan de candida de dominante genera is. [1]

Essentiële speler in de darmen

Hiermee is het mycobioom wat minder divers dan het bacteriële microbioom. Maar toch blijken schimmels en gisten een essentiële speler in de darmen te zijn. Een schimmelcel is 100 keer groter dan een gemiddelde bacteriecel en vormt alleen hierdoor al een behoorlijke biomassa die een actieve wisselwerking heeft met de gastheer, vooral het immuunsysteem, en de darmbacteriën.

Tot voor kort waren de analyse-instrumenten voor de darmen vooral ontwikkeld voor het bestuderen van bacteriën, maar tegenwoordig worden er ook stappen gezet om het mycobioom te onderzoeken: van DNA-extractie van bepaalde soorten tot analyse van gegevens die verkregen wordt met de nieuwste generatie DNA-sequentie-apparatuur. [2]

Onderzoeksresultaten onderschrijven het belang van de rol van schimmels en gisten.

Net als darmbacteriën draagt het mycobioom bij aan onze fysiologische functies en homeostase gedurende ons leven.

Voorkomen van immunologische problemen

Commensale, ‘goede’ schimmels en gisten, kunnen een cruciale factor zijn in de darm voor het voorkomen van immunologische problemen. Een voorbeeld is de dialoog tussen de gist Saccharomyces boulardii en een darminfectie met Clostridium difficile. In muizen gaf een toediening met S. boulardii een verhoogde productie van immunoglobine-A (IgA). In een ander onderzoek belemmerde S. Boulardii bovendien de ontstekingsreactie bij patiënten met prikkelbare darmsyndroom, door de activatie van T-cellen te voorkomen, en de uitscheiding van pro-inflammatoire cytokinen te verminderen, zoals TNF-alpha en IL-6. Daarbij werd bovendien gezien dat S. Boulardii Il-10 - een anti-inflammatoire cytokine - juist stimuleerde, evenals de groei van het darmslijmvlies bevorderde. [3]

Invloed op het zenuwstelsel in de darmen

Schimmels blijken ook in staat om neurotransmitters te synthetiseren of vrij te geven, net als vele bacteriën. Zo kunnen de gist Cerevisiae en de schimmel Penicillium chrysogenum hoge concentraties aan norepinefrine produceren - een neurotransmitter die betrokken is bij hersenactivatie en beweging, agressief gedrag verhoogt en angstreacties vermindert. [4] Verder is de gist C. albicans in staat om histamine te produceren, dit is een andere neuromediator die betrokken is bij regulatie van de eetlust, het slaap-waakritme en cognitieve activiteit. [5] De directe invloed lijkt nog niet duidelijk, vermoedelijk hebben ze niet direct invloed op het centrale zenuwstelsel, maar wél op het zenuwstelsel in de darmen.

Interactie bacteriën en schimmels beïnvloedt darm-hersenas

Verder lijkt het mogelijk dat een lokale wisselwerking tussen bacteriën en schimmels en gisten invloed op de darm-hersenas heeft. Al is er nog geen studie die specifiek dit heeft bestudeerd, diverse onderzoeken ondersteunen dit vermoeden echter wel. Zo is er een muizenmodel waarin muizen meer last kregen van een dikkedarmontsteking, nadat de hoeveelheden aan schimmel en gisten in de darm waren verminderd, en de bacteriën juist vermeerderd. [6] Ook in een andere studie werden in de darmflora specifieke en significante schimmel-bacteriën correlaties gevonden. [7]

Directe invloed op darm-hersenas

In ieder geval is steeds duidelijker dat het mycobioom een directe invloed heeft op de darm-hersenas, vergelijkbaar met de wisselwerking tussen het microbioom en de hersenen. Een belangrijk bewijs voor de sleutelrol van het mycobioom in de darm-hersenas is de dysbiose in het mycobioom bij mensen met het prikkelbare darmsyndroom (IBS). In een onderzoek werd bijvoorbeeld gevonden dat een suppletie met S. boulardii de IBS verbeterde. [8] Dergelijke data plaveien de weg voor toekomstige studies om te bekijken welke in de darm ontbrekende schimmels en gisten in het mycobioom geassocieerd kunnen worden met IBS.


Conclusie

Het mycobioom is een buitengewoon interessante ‘nieuwkomer’ binnen het microbioom, en speelt een belangrijke rol bij ziekte en gezondheid; hoe precies wordt stapje voor stapje door de wetenschap opgehelderd. De nieuwe inzichten openen ook de weg naar positieve beïnvloeding van het mycobioom, bijvoorbeeld met Saccharomyces boulardii voor het beheersen van symptomen van IBS. We houden de wetenschappelijke ontwikkelingen de komende jaren in ieder geval nauwlettend in de gaten!



Bronnen

  1. Pranab K. Mukherjee, Boualem Sendid, Gautier Hoarau, Jean-Frédéric Colombel, Daniel Poulain, Mahmoud A. Ghannoum, Mycobiota in gastrointestinal diseases Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology volume 12, pages 77–87 (2015) of: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25385227
  2. Bettina Halwachs, Nandhitha Madhusudhan, Robert Krause, R. Henrik Nilsson, Christine Moissl-Eichinger, Christoph Högenauer, Gerhard G. Thallinger, and Gregor Gorkiewicz, Critical Issues in Mycobiota Analysis, Frontiers in Microbiology, 14 February 2017, https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00180 of: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5306204/
  3. Qamar A., Aboudola S., Warny M., Michetti P., Pothoulakis C., LaMont J.T., Kelly C.P., Saccharomyces boulardii stimulates intestinal immunoglobulin A immune response to Clostridium difficile toxin A in mice. Infect. Immun. 2001;69:2762–2765. doi: 10.1128/IAI.69.4.2762-2765.2001. [PubMed] en Thomas S., Metzke D., Schmitz J. Dörffel, Y., Baumgart D.C., Anti-inflammatory effects of Saccharomyces boulardii mediated by myeloid dendritic cells from patients with Crohn’s disease and ulcerative colitis. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2011;301:G1083–1092. doi: 10.1152/ajpgi.00217.2011.  [PubMed] 
  4. Tsavkelova E.A., Botvinko I.V., Kudrin V.S., Oleskin A.V., Detection of neurotransmitter amines in microorganisms with the use of high-performance liquid chromatography. Dokl. Biochem. Proc. Acad. Sci. USSR Biochem. Sect. 2000;372:115–117.  [PubMed]
  5. Voropaeva E.A. ,Resistance to antibiotics and histamine production at the bacteria, isolated from the stomatopharynx of the children with bronchial asthma. Antibiot. Khimioterapiia Antibiot. Chemoterapy Sic. 2002;47:8–13.  [PubMed]
  6. Qiu X., Zhang F., Yang X., Wu N., Jiang W., Li X., Li X., Liu Y., Changes in the composition of intestinal fungi and their role in mice with dextran sulfate sodium-induced colitis. Sci. Rep. 2015;5:10416. doi: 10.1038/srep10416. [PubMed] 
  7. Hoffmann C., Dollive S., Grunberg S., Chen J., Li H., Wu G.D., Lewis J.D., Bushman F.D., Archaea and fungi of the human gut microbiome: Correlations with diet and bacterial residents. PLoS ONE. 2013;8:e66019 doi: 10.1371/journal.pone.0066019. [PubMed] 
  8. Brun P., Scarpa M., Marchiori C., Sarasin G., Caputi V., Porzionato A., Giron M.C., Palù G., Castagliuolo I. Saccharomyces boulardii CNCM I-745 supplementation reduces gastrointestinal dysfunction in an animal model of IBS. PLoS ONE. 2017;12 doi: 10.1371/journal.pone.0181863. [PubMed]