Microben en de mens

Microben en de mens

Co-evolutie leidt tot afhankelijkheid


Inhoud


Er is een dimensie in de menselijke evolutie – de microbiële evolutie – welke een ontwikkeling doormaakt met een ongekende snelheid, doordat onze maatschappij dramatische veranderingen doormaakt in sociaaleconomisch en cultureel opzicht, maar ook door b.v. de opwarming van de aarde. We zien een verschuiving van platteland naar steden, veranderingen in voedsel en voedsel- patronen, een verandering van blootstelling aan giftige stoffen van antibiotica tot zware metalen, een meer gemedicaliseerde samenleving welke minder beweegt en zich over veel grotere afstanden verplaatst waardoor het meer met andere culturen (microben) in aanraking komt, een 24/7 maatschappij welke door kunstlicht een ander licht/donker ritme heeft gekregen. Daarnaast zien we dat de moeders en vaders substantieel op oudere leeftijd hun kinderen krijgen, dat er meer vroeggeboortes en keizersneegeboortes zijn en dat er minder borstvoeding wordt gegeven. Dit alles heeft een ongekende uitwerking op de microben welke al heel lang in en met ons leven.

Het super-organisme mens is sterk veranderd in de laatste honderden jaren.

Ons immuunsysteem en de microben

Het lijk erop dat evolutie geen individueel traject is maar dat evolutie op samenwerking is gebouwd. Het team wat het beste samenwerkt overleefd. Als zodanig moeten we ons immuunsysteem ook niet zien als een rigoreus leger van soldaten wat van alles aanvalt om ons lichaam vrij van bepaalde microben te houden. De laatste ontwikkelingen op het gebied van de microbiologie laten zien dat we ons immuunsysteem meer moeten zien als een controleur en informatie- voorziener. Een beheerder van ons microbioom, waarin microben binnen worden gelaten en anderen buiten worden gesloten, afhankelijk van de informatie uit de kritische periode.

Alle immuunsystemen doen hetzelfde, verschil maken tussen zelf (van mij) en niet zelf (niet van mij), tot deze laatsten behoren o.a. microben.
De kritische periode voor afstelling van dat immuunsysteem is van conceptie tot circa 3 jarige leeftijd.

Ons immuunsysteem heeft 2 verdiepingen.

  1. Het aangeboren immuunsysteem
    Het aangeboren immuunsysteem is het gedeelte wat door de evolutie al gepokt en gemazeld is en welke je dus ook niet veel hoeft te leren. Vanaf de geboorte of nog eerder herkennen deze immuun-cellen patronen in microben. Sommige dingen veranderen evolutionair nooit bij microben en deze informatie is in onze genen vastgelegd.
  1. Het adaptieve immuunsysteem
    Het adaptieve of verworven immuunsysteem is het systeem waarop vaccinaties werken en welke in het leven veel leert en vooral instructies nodig heeft in het bijzonder in het begin van het leven.

De mens is gevormd door de interacties van microben met ons adaptieve immuun systeem, welke ongewervelde dieren niet hebben. De intimiteit van de immunologische relatie met onze microben ondersteunt het idee dat het adaptieve immuunsysteem zich ontwikkeld heeft om een levenslange relatie met microben aan te gaan in plaats van, wat wij denken, dat het alleen aanwezig is om potentiële ´slechteriken´ van microben aan te vallen.

Het werkt zo. Evolutie draait het onvermijdelijke om in het noodzakelijke. Dit betekent als je niet kan ontkomen aan bepaalde aspecten van je omgeving/milieu, dan pas je je aan. Op termijn lijf je dat waar je niet aan kan ontkomen in, voor je functioneren van dag tot dag. Je schrijft dus elementen, welke in je omgeving/milieu voorkomen, in je genoom in. Dat betekent dat je er afhankelijk van wordt. Als we dit dan overhevelen naar de immuun-functie, dan zien we dat evolutionair gezien, microben ons immuunsysteem gevormd hebben en niet wijzelf. Dus eigenlijk hebben we onze immuun regulatie uitbesteed aan microben en daardoor zijn we er afhankelijk van geworden.
Ditzelfde is op een vergelijkbare wijze gebeurd met onze vitamine C productie, ergens in de evolutie. Behalve primaten maken alle zoogdieren hun eigen vit. C uit hun eigen glucose, dus wij ook. Echter op het moment dat wij rond de evenaar altijd gebruik konden maken van het fruit aan de bomen, was het voor ons lichaam niet langer nodig om zelf vit. C aan te maken. Dus hebben we de aanmaak van Vit. C uitbesteed aan planten en zijn we in dit geval afhankelijk geworden van planten(vruchten) welke vit. C aanmaken en welke door ons gegeten kunnen worden.

Het immuunsysteem moet dus niet als een defensie systeem worden gezien tegen invasie van microben, maar meer als een controleur of portier voor microben en een informant voor lichaam en brein.
Er ontstaat een soort taal tussen ons lichaam(immuunsysteem) en de microben. Op deze manier wordt b.v. zoveel mogelijk ontstekingen onder controle gehouden. Het is een beetje zoals getrouwd zijn, wie wast af, wie laat de hond uit en wie doet de boodschappen.

Adaptieve systemen in het lichaam hebben stimuli nodig van dezelfde krachten waarvan de bedoeling is dat ze zich daar aan aanpassen.
Spieren welke niet gebruikt worden krimpen, dendrieten van neuronen welke geen neurotransmitters afgeven, worden gewist en een immuunsysteem welke in het begin van het leven weinig of geen microbiële druk heeft, weet niet meer wat eigen en niet eigen is met o.a. allergieën en auto-immuunziekten en waarschijnlijk vele andere ziektes als gevolg.

Het mond-maag-darmmicrobioom

Het mond-maag-darm-microbioom is de centrale buis in ons lichaam en deze speelt een centrale rol in ons immuunsysteem, je kan zeggen dat veruit het grootste deel van ons immuunsysteem zich hierin bevindt. Dit is natuurlijk niet raar, aangezien het grootste deel van de bedreigingen voor ons lichaam via deze weg naar binnen komen.
Van alle organen is de dikke darm het rijkst aan microben. De dikke darm bevat naar schatting 70-80% van alle microben in en op ons lichaam. De gehele menselijke darm heeft een oppervlakte gelijk aan een tennisbaan (200m2).  Er werd altijd gedacht dat onze darmen 500-1000 verschillende soorten microben bevatten. Echter een recentelijke analyse van meerdere onderzoeken laat zien dat er wel 35000 verschillende soorten microben zich in ons maag-darmkanaal bevinden. De microbenpopulatie is zeer laag in de zure maag, maar hoe verder we afdalen naar de dunne darm en daarna dikke darm gaat er een steeds grotere populatie aan microben ontstaan, met de dikke darm welke veruit de grootste microbenpopulatie heeft. 

Onderzoeken in verschillende werelddelen laat zien dat baby’s en volwassene een verschillend darmmicrobioom hebben. Rond 3 jarige leeftijd lijkt het darm-microbioom op die van een volwassene. Het microbioom ontwikkelt zich vanaf de geboorte op basis van de eerste voeding die het krijgt. Op borstvoeding en flesformulevoeding ontwikkelen zich 2 verschillende soorten microbiomen.

Darmmicroben spelen een belangrijke rol bij de eerste ontwikkeling van ons brein. Onze darmen bevatten meer dan 100 miljoen neuronen welke onafhankelijk werken t.o.v. de neuronen in het brein. Deze neuronen bevinden zich tussen de spieren van de darmen, ze helpen hier om alles door te laten lopen, alles in beweging te houden. Deze signalen gaan ok naar het brein via de vagus nerve. Onderzoek laat zien dat het signaleren van bodem (darmen) naar top (brein) de cognitieve en stemmingsontwikkeling kan beïnvloeden. Serotonine is een neurotransmitter waarvan het grootste gedeelte 80% in de darmen wordt aangemaakt en een minderheid in het brein serotonine speelt een belangrijke rol bij o.a. stemming, slaap, leren e.d.
Het microbioom van de darmen praat met de neuro-endocriene cellen in de darmen, direct of via ontstekingscellen. Verschillende van deze microben in de darmen maken stoffen welke het ontwikkelende brein nodig heeft o.a. gangliosiden, kleine moleculen waarmee zenuwcellen zich coaten.
In onderzoek met muizen kwam naar voren dat muizen welke een microbe-vrije maag-darmkanaal hadden een meer hyperactief gedrag en beduidend groter risico namen als volwassene. Als ze echter in het begin van hun leven de goede bacteriën kregen dan hadden ze als volwassenen een ‘normaal’ gedrag. Maar als de zelfde goede bacteriën later in het leven werden gegeven veranderde er niks aan hun gedrag.

Hiermee wordt eens te meer aangetoond dat:

  • De kritische periode vanaf de conceptie een belangrijke rol speelt.
  • Dat er een duidelijke relatie is tussen maag/darm kanaal en hersenen

Onderzoek laat zien dat mensen uit USA en andere westerse landen 15-25% minder microbesoorten in hun darmen hadden dan mensen uit niet westerse landen (Malawi en Venezuela).

Het darmmicrobioom doet o.a. het volgende:

  • Het produceert kortketenvetzuren welke water en zout laten absorberen door de darmen. Deze vetzuren zijn een energie bron, signaalstof en een verdediging tegen bepaalde pathogene microben. Dit laatste o.a. door het feit dat ze de darm zuur houden waar veel schadelijke microben niet van houden. Boterzuur, propionzuur en azijnzuur zijn de belangrijkste kortketenvetzuren welke door bacteriën worden geproduceerd. Boterzuur stimuleert b.v. de opname van suikers in je spieren en dat je meer energie verbruikt en minder vet opslaat. Propionzuur is ook een bron van energie, maar heeft ook een regulerende functie in het immuunsysteem. Azijnzuur is het meest voortkomende kortketenvetzuur.
  • Gaat pathogene microben tegen door de productie van melkzuur. De zuurdere omgeving zorgt ook voor meer uit- scheiding van carcinogenen.
  • Geven energie aan de epitheel cellen op de dikke darm
  • Deze microben zorgen o.a. voor de vertering van vezels, welke wij zelf niet kunnen verteren en zorgen zo voor zo’n 10% van de calorieën welke wij binnen krijgen
  • Produceert vitamine B12, foliumzuur, vitamine K2 en GABA
  • Metaboliseert galzouten, sterolen en xenobiotica
  • Ze produceren allerlei soorten gassen zoals waterstof, methaan en koolstofdioxide.

Traditioneel levende mensen, zoals b.v. in Zuid-Amerika hebben wel 40% meer darmmicroben dan de gemiddelde westerling. Een gemiddelde indiaan heeft 1600 soorten darmmicroben tegenover de westerling 1200 soorten.

Ons darmmicrobioom bestaat voor veruit het grootste gedeelte uit anaërobe microben een verhoudingsgewijs klein gedeelte is aerobe. Dit noemen we de residente microben, dit zijn microben welke ‘leven’ in de darmen. Daarnaast heb je de transiënte microben, dit zijn de z.g.n. reizigers. Deze microben zijn alleen maar op doortocht. Dit laatste betekent niet dat ze niet waardevol voor het darmmicrobioom zouden zijn. De Lactobacillus bulgaricus in yoghurt is b.v. zo’n reizende microbe.

Er is competitie in elk ecosysteem dus ook in ons microbioom. Zo dood de Clostridium bacterie andere microben welke zijn plaats willen bezetten door bepaalde chemicaliën, fenolen genaamd, te produceren. Echter deze fenolen zijn giftig voor menselijke cellen en moeten dus geneutraliseerd worden. Dit gebeurt door het zwavel van het menselijk lichaam te gebruiken. Dus als bepaalde microben zoals Clostridium teveel in ons lichaam bevinden kunnen ze de lichaamsreserves van zwavel aantasten.

De genetische afstand tussen 2 microben welke zich in onze darm bevinden b.v. E. coli en Clostridium is groter dan de genetische afstand tussen mais en ons, de mens.

Microben zijn metabolisch zeer actief en veel metabolieten welke ze produceren passeren de darmwand naar de bloedstroom waardoor ze circuleren door het gehele lichaam. Er zijn sterkte aanwijzingen dat het darm-microbioom slaap en stemming kan beïnvloeden.

De 2 belangrijkste stammen van bacterie soorten, welke het meest voorkomen in onze darmen zijn firmicuten en bacteriodeten. De balans tussen deze 2 kunnen bepalen of je meer of minder lichaamsvet aanmaakt. Echter een ander belangrijk feit lijkt de meest centrale rol te spelen. Dikke mensen hebben een lagere verscheidenheid aan bacteriestammen in hun darmen dan dunne mensen. Het gaat hier speciaal om bacteriën welke kortketenvetzuren (KKV) produceren, zoals butyraat. Feacalibacterium prausnitzi en Roseburia intestinalis zijn microben welke boterzuur produceren. Het lijkt erop dat de KKV de thermostaat van het lichaam wat hoger zetten, waardoor er een snellere passage en verbranding van het voedsel ontstaat en dus slankere vrouwen.

In de dikke darm is de kans op kanker 10 maal groter dan in de dunne darm. Het aantal microben wat vele malen groter is in de dikke darm speelt hierin een rol, naast problemen met de galblaas

Slijm (Mucus)

De mucus (slijm) waarmee je darmwand bedekt is lijkt ook een belangrijke rol te spelen. Verschillende microben houden van deze slijmlaag en andere microben houden daar niet van. Akermansia muciniphila is een bacterie die zich ophoudt in de mucus van de darmwand. In het darmmicrobioom van gezonde mensen is 3 tot 5% bezet door deze Akkermansia muc.
In muizen komt Akkermansia muc. 3300 maal minder voor bij muizen welke obees zijn.
Prebiotica als oligofructose e.d. lijken een belangrijke rol te spelen t.o.v. de Akkermansia muc bacterie. De prebiotica is zelf geen voedingsbodem voor deze microbe, maar het zorgt wel voor een dikkere mucuslaag, en daar houdt Akkermansia muc weer van. Een vetrijke voeding zorgt er echter voor dat Akkermansia muc juist verlaagt.
De nabije toekomst zal ons leren wat de werkelijke rol van Akkermansia muc is bij obesitas.

Firmicuten – Bacteriodeten

De 2 veruit belangrijkste groepen microben in het darmmicrobioom zijn de firmicuten en bacteriodeten.
De verhouding tussen deze 2 groepen veranderd in de verschillende levensfasen en onder verschillende omstandigheden. Belangrijke rollen hierin zijn weggelegd voor het soort voedsel en hormonen.

We zien in de verschillende levensfasen verschillende ratio’s ontstaan. Uit een onderzoek in Frankrijk kwamen de volgende ratio’s naar voren:

De baby ratio                F:B = 0. 4

De volwassen ratio   F. B. = 10. 9

De bejaarden                F:B = 0,6

Het lijkt erop dat de sekshormonen hierin een belangrijke rol spelen. Zowel baby’s als bejaarden hebben geen of weinig sekshormonen en de ratio van deze 2 groepen komen sterk overeen. Ook is er een duidelijke relatie met het lichaamsgewicht. Mensen met obesitas hebben een grotere hoeveelheid firmicuten en verminderde hoeveelheid bacteriodeten. Een lagere ratio F:B is gerelateerd aan gewichtsverlies.
Radicale veranderingen in de voeding voor een langere tijd laten ook duidelijke veranderingen in ons darmmicrobioom zien. Firmicuten zijn ruimschoots aanwezig in de darmen van obesitas personen omdat ze floreren op suiker en vetrijk dieet. Als deze personen overgaan naar een meer eiwitrijk dieet en afvallen dan komen de bacteriodeten naar voren ten koste van de firmicuten.

Enterotypen

Een enterotype is een classificatie van het levende microben ecosyteem in de darmen, los van leeftijd, sekse, lichaamsgewicht e.d. 3 menselijke enterotypen zijn tot nu toe ontdekt:

  1. Bacteroides (hiertoe behoren o.a. Lactobacillen) Bacteroïden zijn geassocieerd met dierlijke eiwitten, aminozuren en verzadigde vetten. Winderigheid en verstopping komen bij dit type het meeste voor.
  2. Prevotella (hiertoe behoren o.a. E. coli en Desulfovibrio) Prevotella is gerelateerd aan koolhydraten en simpele suikers. Teveel van deze microben kunnen de slijmlaag van de darmwand aantasten.
  3. Ruminococcus (hiertoe behoren o.a. Clostridium en Akkermansia) Het Ruminicoccus enterotype is het meest bekritiseerde enterotype. Dit enterotype lijkt namelijk veel op het Bacteroïdes type maar dan met minder Bacteroïdes.

Er is een verband tussen het enterotype en voedingscomponenten. Dus mensen welke voornamelijk koolhydraten en suikers consumeren hebben het Prevotella enterotype terwijl mensen welke meer dierlijk producten en eiwitten eten een Bacteroïdes enterotype hebben. Langdurige verandering van voeding kan een persoon van het ene enterotype naar een ander enterotype laten verschuiven.

Translocatie

Goede microben kunnen ‘slechteriken’ worden zo gauw ze buiten hun eigen habitat (omgeving) komen. Translocatie vindt plaats als de microbe de darm verlaat en zich ergens anders gaat ophouden. Door een verandering in de biodiversiteit van het darmmicrobioom en de slijmvliezen op de darmwand kunnen de darmen permeabel worden waardoor microben in andere gedeeltes van het lichaam terecht kunnen komen. Een van de beste voorbeelden daarvan is de E-coli bacterie welke normaal in de dikke darm voorkomt en daar een gunstige werking laat zien. Echter als de E-coli in de urinewegen terecht komt ontstaat er snel een ontsteking.

Gezondheid is afhankelijk van de juiste ratio van verschillende microben.

De blinde darm, een blinde vlek?

De blinde darm is een kleine broedmachine weg van de ‘snelle’ darmen en de potentiële infectie door voorbijkomende pathogenen. Een tuin van microbieel leven. Evolutionair gegroeid als opslagmagazijn voor ‘vriendelijke’ microben. Deze dient om de darmen weer van goede bacteriën te voorzien als b.v. cholera of andere vormen van diarree de ‘goede’ bacteriën heeft weggevaagd.
Dit verklaart ook waarom blinde darmontsteking meer voorkomt in ontwikkelde landen dan in onderontwikkelde landen. In de onderontwikkelde landen worden mensen namelijk vele malen meer ziek in het bijzonder van darmparasieten. Dus in deze landen werkt de blinde darm nog steeds waar die voor bedoeld is, het aanvullen van de darmen met de ‘goede’ microben. Dus een ontstoken blinde darm is vooral toe te schrijven aan het wegvallen van bepaalde microben in ons dagelijks leven.

Oude vrienden

Wat zijn oude vrienden?
Oude vrienden zijn microben welke reeds honderd duizenden zo niet miljoenen jaren met ons zijn opgetrokken. Hiertoe behoren o.a. wormen, koeienstront microben, microben van onze eigen ontlasting, lactobacillen en allerlei andere microben als gisten, schimmels en bacteriën. Waarschijnlijk behoren hier ook bepaalde virussen bij zoals de herpesvirussen. Wat er in ieder geval niet onder valt zijn de ‘nieuwere’ microben en virussen, waar we voor gevaccineerd worden zoals mazelen, rode hond, kinkhoest en influenza.

De microbe is niks, het milieu is alles

Al voor 1900 werd door Beauchamp aangegeven “de microbe stelt niks voor, het milieu is alles”. Hiermee wordt bedoeld dat als het lichaam zich goed ontwikkeld en gezond is dan kan de microbe niet toeslaan oftewel niet echt virulent worden. Tot beperkte hoogte klopt dit, echter er zijn tegenwoordig veel aspecten welke maken dat omgeving/milieu verre van optimaal is b.v. een oude vader/moeder bij de geboorte, vroeggeboorte, antibioticagebruik, slechte voeding en oudere leeftijd zijn maar enkele voorbeelden van het feit dat omgeving/milieu niet optimaal is en dus sterk beperkt is om de microbe onder controle te houden.

Hoe meer bacteriën in huis, des te minder allergieën.

Biodiversiteit en timing daar gaat het om

Als het om microben en de mens gaat dan spelen diversiteit van het microbioom en de timing waarop bepaalde microben voor het eerst het lichaam binnen komen de belangrijkste rol. Het is vooral in de kritische periode dat de verscheidenheid aan microben zo groot mogelijk moet zijn en dat mede daardoor de meeste microben onder controle gehouden kunnen worden.

De diversiteit van het microbioom heeft zich ontwikkeld in een omgeving met schimmels, hooi, natuurlijke mest, wormen in voedsel en aarde, in schuren e.d. In deze omgeving wordt de grotere verscheidenheid in microben aan het begin van het leven verkregen echter dit staat veraf van een schone flat, woning, appartement wat we anno 2014 in de stad bewonen.

Lang is gedacht dat vervuiling één van de belangrijkste oorzaken was van b.v. allergieën. In de 90er jaren van de vorige eeuw kwamen echter de eerste onderzoeken naar voren waarin duidelijk werd dat we allergieën ontwikkelde op een andere manier dan dat er gedacht werd. In Oost-Duitsland, wat sinds 1989 weer tot Duitsland behoorde, waren de mensen vele malen minder allergisch dan in het ontwikkelde West-Duitsland. Terwijl gedacht werd o.a. door steenkoolvervuiling dat de Oost-Duitsers meer allergisch zouden zijn. Men had wel meer longirritaties bronchitis, maar beduidend minder allergieën als astma.
Waar je woont speelt dus een belangrijke rol als het gaat om je microbioom in het bijzonder als kind. Een onderzoek onder Finse kinderen waarin kinderen uit een bosrijk gebied of landbouw regio werden vergeleken met kinderen uit de stad laat zien dat kinderen uit de stad minder verschillende microben op hun huid hadden dan kinderen van het platteland. De stadskinderen hadden ook meer allergieën.
Ook werd duidelijk hoe meer baby’s en kinderen met elkaar in een huis woonden of met elkaar omgingen des te kleiner was de kans op het ontwikkelen van allergieën. Zo laat een onderzoek zien dat 20% van de eerste geborene in een familie allergieën hadden. Maar bij gezinnen met 2 oudere kinderen was dit 12% en bij 4 of meer oudere kinderen was dit maar 8%.

In Amerika werd in 1992 aangetoond na een onderzoek onder 800 kinderen dat hoe meer lagere luchtweginfecties de kinderen hadden gehad op zeer jonge leeftijd, des te beter ze beschermd waren tegen astma en andere luchtwegallergieën. De heersende opvatting op dat moment was dat luchtweginfecties astma verergerde.

Begin-van-het-leven-infecties kwamen meer voor bij grotere gezinnen omdat men met meerdere mensen in een verhoudingsgewijs kleinere behuizing leefden.
De kleinere families, met minder kinderen zoals we die nu kennen en de hygiëne in de moderne tijd hebben de infecties gedurende de kindertijd teruggedrongen, en daarmee ook het ‘trainingsterrein’ van ons immuunsysteem.
Dus absentie van immuun uitdagingen in het begin van het leven legt de basis voor o.a. allergieën en auto immuun ziekten.

Het verlies van een eeuwenoude microbe creëert een geheel nieuw milieu ter plekke. In plaats van een eeuwenoude balans welke b.v. immuniteit, hormonen en werking van het maag-darmkanaal regelden zijn we nu terecht gekomen in een dans zonder partner. Dit betekent dat nieuw ziektes zich aandienen en deze heten allergieën en auto-immuunziektes.

Veel moderne ziekten en aandoeningen zijn de consequentie van de verandering in de soorten microben waar wij als mens mede afhankelijk van zijn.
Alle diersoorten, dus ook de mens hebben fysieke kenmerken en genen welke gerelateerd zijn aan de wisselwerking met andere diersoorten. Als één soort verdwijnt worden deze kenmerken slechter.

Amphibiotisch – Duivel of engel – 2 gezichten

Meer dan 50 jaar geleden werd de naam amphibiose gegeven aan de 2 levens- vormen in een microbe. Deze levensvormen zijn parasitair of symbiotisch, met andere woorden ze kunnen je schade toebrengen of je helpen.
Dus een microbe is amphibiotisch, in de praktijk betekent dit, dat het moment van binnenkomst in het lichaam bepaald of het tegen je werkt en schade aanricht of dat het je mee helpt. Dus timing is één van de 2 belangrijkste woorden als het om de mens en microben gaat. Het andere woord is diversiteit.

Het gaat het om diversiteit en timing als het microben en de mens betreft.

Een onderzoek in muizen geeft een goed voorbeeld hoe het werkt. Als de microbe Bacteroides fragilis als eerste werd geïntroduceerd bij steriele laboratorium muizen en daarna een andere microbe Helicobacter hepaticus, dan werden T cellen aangestuurd en groeide het lymfatisch systeem, met andere woorden het afweersysteem kwam tot leven. Echter als eerst Helicobacter hepaticus werd toegediend voor B. Fragilis, welke behoorde tot de normale darmmicrobiota van wilde muizen, dan ontstonden ontstekingen en colitis in de laboratorium muizen.
Dit laat zien dat het immuunsysteem van zoogdieren niet ontwikkeld is om microben aan te vallen of te controleren, maar dat ons immuunsysteem gecontroleerd wordt door microben.

Infecties met microben welke via de lucht worden doorgegeven zoals mazelen, pokken, e.d. geven geen bescherming tegen allergieën e.d. Maar microben welke de z.g.n. orale-fecale route nemen in het lichaam zoals:

  • Helicobacter pylori
  • Epstein-Barr virus
  • Hepatitis A
  • Toxoplasma gondi
  • Mycobacterium tuberculoses
  • Wormen

Deze laten wel een duidelijke bescherming zien tegen allergieën en auto-immuunziekten. Deze microben zijn ook al veel langer bij ons dan de microben waartegen we gevaccineerd worden. Op 3 van deze microben gaan we nader in.

Helicobacter pylori

H. pylori heeft sterke wortels in de evolutie. Het eerste primitieve zoogdier met een maag legde de blauwdruk neer voor alle magen in de verschillende zoogdieren welke volgende, of dat nu apen, zebra’s of dolfijnen waren en Helicobacter vestigde zich in al deze magen. Vandaag de dag zien we de verschillende Helicobacter soorten terug in b.v. varkens H. suis, cheetah’s H. acinonyx, dolfijnen H. cetorum en H. pylori in de mens.
Uit genetische onderzoeken weten we dat H. pylori meer dan 100. 000 jaar bij ons is. Het is echter zeer waarschijnlijk dat H. pylori al bij ons is vanaf het moment dat de eerste Homo sapiens ontstonden zo’n 200. 000 jaar geleden. Je zou kunnen zeggen H. pylori is één van ons en onderdeel van het ecosysteem mens.

Tot 1989 werd Helicobacter pylori nog Campylobacter genoemd, echter in 1989 werd officieel duidelijk H. pylori een apart geslacht van Campylobacter was. De relatie kan gezien worden als de relatie tussen leeuwen en huiskatten.

H. pylori is een bacterie welke maar op één plaats in het menselijk lichaam wordt gevonden: de maag. Miljarden leven er onder een dikke laag mucus (slijm). De mucus in de maag is extra dik omdat het een bescherming moet bieden voor de maagwand tegen het zeer zure milieu in de maag, welke nodig is om ons voedsel af te breken.
Onze kijk op microben is tot de 1980’s zeer beperkt geweest. Vroeger dacht men dat in het zeer zure milieu van de maag een microbe niet kon overleven.

Baby’s aan het begin van de 20e eeuw werden bijna allemaal geboren met de H. pylori in hun maag. Bijna 100 jaar later, na 1995 hadden maar 6% van de kinderen in USA, Duitsland en Scandinavië deze bacterie in hun maag. In eerste instantie werd dit als positief gezien aangezien men dacht dat H. pylori de microbe was welke voor gastritis en maagzweren zorgden. Echter wat nu langzaam duidelijk aan het worden is dat H. pylori eigenlijk een onderdeel van ons lichaam is en dat verlies ervan tot andere ziektes leidt.

Helicobacter pylori wordt door de mens al lang verantwoordelijk gehouden voor gastritis (maagontsteking) maagzweren en maagkanker. Klachten van H. pylori komen meer bij mannen voor dan bij vrouwen. Ondanks dat H. pylori in de maag zit van kind tot oudere, komen maagzweren gemiddeld voor vanaf 30 jarige leeftijd. Tot 50 jarige leeftijd en daarna nemen maagzweren sterk af.
Antibiotica werd altijd gezien als een mirakel, omdat het gastritis tegen ging. Het wordt echter steeds duidelijker dat H. pylori een normaal onderdeel is van ons maag/darm microbioom. Dit betekent dat ingrijpen met antibiotica in het jonge leven consequenties heeft voor de werking van H. pylori in het verdere leven.
Het lijkt erop dat één van de functies van H. pylori in de maag het reguleren van het zure milieu is. Er zijn namelijk zeer duidelijke aanwijzingen dat zuurbranden (teveel maagzuur) beduidend meer voorkomt bij mensen zonder H. pylori in de maag, dan bij mensen met H. pylori. Ditzelfde geld voor astma. Baby’s en kinderen welke b.v. door antibioticakuren tot op oudere leeftijd last blijven houden van zuurbranden kunnen makkelijker astma ontwikkelen.

Transmissie of overdracht van H. pylori is de grootste bottleneck aangezien deze microbe alleen maar in de mens voorkomt. We krijgen het niet van voedsel, dieren of van aarde. Moeder is de belangrijkste bron van overdracht b.v. als tijdens de geboorte de baby in aanraking kan komen met haar feces of, zoals dat vroeger gebeurde, door het voorkauwen van het voedsel. Dus als moeder zelf H. pylori niet heeft is het moeilijker voor haar baby om het op tijd te krijgen.
Ook kan men de microbe krijgen van oudere broers en zussen. Vroeger waren de families groter en men sliep vaak bij elkaar, dus was de kans groter om deze microbe binnen te krijgen. Tegenwoordig met kleinere gezinnen is dit beduidend minder. Met één kind is er op deze manier in zijn geheel geen overdracht mogelijk.
Verschillende microben kunnen van volwassen mens op volwassen mens worden overgebracht, zoals microben welke gonorroe of syphilis veroorzaken. Dit gebeurt niet bij H. pylori deze gaat bijna nooit over van volwassene naar volwassene.

De belangrijkste oorzaak van het verlies van H. pylori is echter antibiotica. Eén kuur voor een oorontsteking of keelpijn elimineert de microbe in 20-50% van de gevallen. Net als verschillende andere microben die we verliezen speelt antibiotica gebruik een centrale rol.

Antibiotica, schoon water en kleinere families spelen een centrale rol in het verdwijnen en verminderen van de H. pylori evenals andere microben.

Epstein-Barr virus (EBV)

Het Epstein-Barr virus is genoemd naar zijn ontdekkers Anthony Epstein een viroloog en Yvonne Barr, research assistentie in Middlesex Hospital in Londen. Zowat iedereen van de volwassen mensen hebben dit virus. Het EBV staat bekend als de veroorzaker van de klierziekte of Ziekte van Pfeiffer ook bekend als de kusziekte.
EBV wordt verspreid via mondslijm, en als je het heel vroeg in je leven oploopt voel je er waarschijnlijk weinig of niets van. Maar als je het oploopt in puberteit, of volwassene dan wordt de kans op de Ziekte van Pfeiffer en kanker groter. Klachten kunnen zijn: vermoeidheid langdurig, koortsig en opgezette lymfklieren.
Het EBV behoort tot de groep van herpes virussen. Het komt op 35 jarige leeftijd voor bij meer dan 95% van de wereldbevolking. Waar andere herpes virussen als Varicella zoster zich vestigt in de zenuwcellen welke verbonden zijn met de huid en herpes simplex zenuwcellen bezet welke leiden naar de oppervlakte van mond en genitaliën, gaat EBV meteen naar het centrum van het zenuwstelsel.

Het EBV is een duidelijk voorbeeld van het feit dat het allemaal draait om timing bij microben. Afhankelijk wanneer men het virus oploopt geeft het bescherming tegen bepaalde ziekte, of wordt een veroorzaker van ziekte vermoeidheid en kanker. Het was altijd heel gewoon dat kinderen al vroeg in het leven speeksel uit- wisselden. Zo nam moeder vaak het eten eerste in de mond om het al voor te verteren. Daarnaast waren door de grotere gezinnen en kleinere woningen meer contacten tussen baby’s kinderen en ouders. EBV en Ziekte van Pfeiffer kwamen 70-100 jaar geleden zeer weinig voor, doordat baby’s en kinderen het in de eerste jaren van hun leven opliepen.

Nu in de moderne wereld krijgt de helft (50%) van de kinderen het pas na hun 10e jaar.

Onderzoek onder 6800 Deense mensen laat zien dat de mensen welke gediagnosticeerd waren met de Ziekte van Pfeiffer, later een 3 maal grotere kans hadden om MS(Multiple Sclerose) te krijgen dan diegenen welke er niet mee waren gediagnosticeerd. Hetzelfde zagen we in onderzoeken in Amerika en Engeland. In Engeland kwam ook nog naar voren dat in het noorden er beduidend meer waren dan in het zuiden, dat rijkere mensen het meer hadden dan arme mensen en Engelsen het meer hadden dan immigranten.

In Zweden werd gevonden dat kinderen welke EBV vroeg in het leven (beneden 3 jaar) opliepen 3 maal minder kans op allergieën hadden dan diegene die het niet in die periode opliepen.

Mensen hebben 8 herpes virussen, allemaal kunnen ze zich levenslang in ons lichaam bevinden. Ondanks dat ze in verband worden gebracht met kanker en blaren, doen herpes infecties verhoudingsgewijs weinig. Ze arriveren en gaan meteen slapen, maar blijven latent aanwezig voor tientallen jaren. Wat zou hiervan de reden kunnen zijn? Het lijkt erop dat het de gastheer/vrouw van het virus voordelen geeft om te overleven. Een voorbeeld zien we bij de Amerikaanse grijze eekhoorn toen deze werd geïntroduceerd op het eiland Groot-Brittanië. Deze eekhoorns droegen een soort pokkenvirus bij zich, welke bij hunzelf weinig klachten gaven. Echter dit virus is dodelijk voor de rode eekhoorn, welke van nature op de Britse eilanden voorkomt. Langzaam is de rode eekhoorn in Groot-Brittannië verdrongen door de Amerikaanse grijze eekhoorn en teruggedrongen naar b.v. het eiland Wight, dit alles door een virus.

Dit patroon hebben we ook gezien toen Europeanen in Amerika arriveerden. 90% van de inheemse Amerikaanse bevolking kreeg met ziektes te maken welke weinig vat hadden op de Europeanen welke ze mee hadden gebracht. De virussen welke de ‘oude wereld’ mensen meebrachten naar de ‘nieuwe wereld’ konden toeslaan omdat de inheemse Amerikanen geen immuniteit hadden ontwikkeld tegen het virus. Er is zelf geopperd dat de neanderthalers op soort gelijke wijze zijn uitgestorven toen wij de Homo sapiens arriveerden in Europa vanuit Afrika.

Onderzoeken met muizen laten zien dat als herpes virussen op tijd arriveren en eventueel een lichte infectie geven ze ook bescherming tegen andere pathogenen dan herpesvirussen bieden. Zo waren ze veel beter beschermd tegen de microben Yersinia pestis, welke de pest veroorzaakt en Listeria monicytogenes, welke voedselvergiftiging veroorzaakt. Vergeleken met de muizen welke herpesvirus vrij waren hadden ze 100 tot 1000 maal meer microben. Het herpesvirus verbeterde de defensie van de muizen door precies in die fase in het leven in het lichaam te komen dat ze weinig schade aanrichten. Dit betekent dat vanuit het standpunt van het super-organisme het wel degelijk wat deed, namelijk een voor het leven sterk immuunsysteem bouwen. In een ander onderzoek met muizen kwam naar voren dat als muizen een infectie met Mycrobacterium bovis hadden gehad ze 100% beschermd waren tegen M. S.

Wormen

Wormen waren lang geleden en voor een hele lange tijd belangrijke indringers in ons lichaam, ons immuunsysteem is er mee “groot” geworden en heeft een gedeelte van zijn structuur daarop ontwikkeld. Wormen zijn een essentieel onderdeel van de hominiden ecologie, waar ook de mens toe behoort.
In het bijzonder wormen, zijn de microben welke de grootste selectieve kracht hebben uitgeoefend op de menselijke genen, meer dan voeding of klimaat bijvoorbeeld.
Een ander belangrijk traject voor de mens, als het gaat om blootstaan aan microben in het bijzonder wormen is de verhuizing van Afrika naar noordelijke klimaten. De mensen begonnen schoenen te dragen en kregen daardoor al minder te maken met eitjes van wormen welke zich in de aarde bevinden. Daarnaast kwamen deze worm eitjes minder voor in de noordelijke klimaten.
Veel later toen men het ontwormen begon in de westerse wereld kon je over de wereld het spoor volgen. Daar waar ontwormd werd kwamen de auto-immuunziektes en darm- ontstekingsziekte naar voren.

Alle zoogdieren hebben IgE(Immunoglobuline E), inclusief buideldieren welke zich zo’n 110 miljoen jaar geleden van ons afscheiden. Vogels zijn hun eigen weg gegaan zo’n 200 miljoen jaar geleden, hun antilichaam IgY heeft dezelfde functie als IgE. Dit betekent dat IgE een zeer belangrijke functie heeft in de natuur. De natuur gooit bronnen nooit weg als ze belangrijk zijn. IgE is bij de mens sterk verhoogd bij wormen. Het is daarom dat de moderne wormvrije mens makkelijk hogere IgE waardes heeft bij astma en andere allergieën omdat inplaats van de wormen er nu iets anders onbelangrijks wordt aangevallen met alle consequenties van dien.

Wormen zijn al zeer lang onderdeel van een groot aantal dieren. Alle primaten hebben ermee te maken en deze zijn naar schatting al 35 miljoen jaar op aarde. Onderzoeken in de oude en de nieuwe wereld onder verschillende soorten apen laat zien dat de 3 soorten wormen Spoel, Zweep en Haakwormen bij 8 tot 84% bij apen voorkomt.
Ook buiten de westerse wereld zijn deze 3 soorten wormen op verschillende plaatsen bij mensen ruimschoots aanwezig. In 2 dorpjes in Venezuela kwamen bij kinderen tussen 7 en 12 jarige leeftijd 77% wormen voor. In een ander gebied, Tsimane in Bolivia kwam de haakworm bij 85% van de kinderen tussen 6 en 9 jaar voor. Dit bleef verder door het hele leven ongeveer gelijk.
We zien dat de originele bewoners van Zuid-Amerika in de wereld één van de grootste belastingen van wormen hebben en dit geldt zowel voor de bewoners van warme gebieden als van koude gebieden hoog in de bergen.
Wormen komen meer voor in kleine groep mensen (dorpjes) welke het meest overeen komen met de manier waarop de eerste mensen leefden. Dit in tegenstelling tot grotere groepen welke meer in grote dorpen en steden leven en welke reeds een bepaalde tijd gebruik maken van medicijnen en gezondheid programma’s.
Het immuunsysteem van de mens is voor miljoenen jaren opgeleid om vroeg in het leven geconfronteerd te worden met wormen. Bij absentie van deze wormen, bij vooral de westerse mens lokt het een reactie van het lichaam uit welke schadelijk is en chronisch kan worden.

We hebben een lichte huid ontwikkeld bij minder zonlicht in de noordelijke hemisfeer om meer vit. D op onze huid aan te maken, we hebben het enzym lactase ontwikkeld om melk te verteren. Maar al deze aanpassingen (adaptaties) verbleken bij wat we ontwikkeld hebben om microben en in het bijzonder wormen onder controle te krijgen.
Nu wij verhoudingsgewijs nog weinig met wormen te maken hebben door een betere hygiëne, voeding, pesticiden en medicijnen is een gedeelte van het immuunsysteem “werkeloos” geworden. Dit betekent dat het immuunsysteem sneller een fout maakt bij het beoordelen van een binnenkomende stof in het lichaam en met grof geschut kan gaan schieten, terwijl dat niet nodig is. De kans op “bijkomende schade” b.v. auto-immuunziekten of allergieën gaat hierdoor sterk toenemen.

Zeer veel stoffen in je bloedstroom zijn stoffen welke door de microben worden geproduceerd.

Enkele onderzoeken kort door de bocht

*Verschillende onderzoeken laten zien dat kinderen uit de stad meer allergieën hebben dan kinderen van het platteland (country). Maar ook bij kinderen van het platteland zitten weer verschillen. Kinderen welke op de boerderij geboren zijn en leven zijn 3 maal minder allergieën dan niet boerderij kinderen. Onderzoeken in zowel Engeland als Duitsland laten zien dat kinderen van de boerderij de helft minder hooikoorts hadden dan andere kinderen uit hetzelfde gebied. De bescherming hing af van de frequentie en lengte welke men bloot stond aan de dieren. 

  • In 2000 toonde de Universiteit van Tucson aan, door een onderzoek onder 1000 kinderen van 0 tot 13, dat kinderen welke vroeg in het leven naar de créche gingen een grotere bescherming hadden tegen allergieën.
  • Onderzoek onder 1600 Italiaanse soldaten laat zien dat infectie, op jonge leeftijd met één microbe de kans op allergie met 33% liet afnemen en infectie met 2 of meer de kans halveerde.
  • Ook bij kinderen van boeren welke op de boerderij leven hadden in een groot onderzoek in Beieren, Duitsland, 50% minder hooikoorts dan kinderen uit hetzelfde gebied welke niet op de boerderij leefden.
  • Ouders met hooikoorts en astma hebben vaker kinderen met voedingsallergieën dan ouders welke geen hooikoorts en astma hebben.

Tot slot

We zijn als Homo sapiens al 200. 000 jaar opgegroeid met microben, van sommige dachten we en denken we nog steeds dat het onze vijanden zijn. Als zodanig hebben we ze ook altijd behandeld, maar in het proces van het elimineren van bepaalde microben hebben we bepaalde microben verslagen welke ons gezond hielden. We zijn een onderdeel van onze omgeving en we kunnen ons daaraan niet onttrekken. De complexe interacties tussen ons immuunsysteem en de microben hebben verrijkende consequenties voor onze gezondheid.
Allergieën en auto-immuunziekten kunnen gezien worden als een kater van het onder controle krijgen van infectieziekten. Er zit een bepaald ironie in het feit dat we nu nieuwe wegen moeten vinden om infectieziekten te produceren om allergieën en auto-immuunziekten tegen te gaan, terwijl we ze juist met zoveel succes onder de knie hebben gekregen.