Microbe van de maand

Deze bacterie is de ‘melkzuurmagnaat’ van de darmen

Melkzuur ken je misschien uit je yoghurt, of van als je spierpijn hebt na hard sporten. Maar wist je al dat melkzuur een belangrijke rol speelt in je darmen? 

De naam verklapt het al: melkzuur komt voor in melk en yoghurt. Maar het geeft ook smaak aan andere gefermenteerde producten, zoals zuurkool, kombucha en kimchi!

Topatleten hebben sportieve darmbacteriën, ontdekten onderzoekers een aantal jaar geleden. Die sportieve bacteriën zijn betrokken in de afbraak van melkzuur, een molecuul dat je spieren aanmaken als jij je heel hard inspant. Een deel van dat aangemaakte melkzuur verplaatst zich via je bloed naar je darmen. Daar helpen je darmbacteriën om het af te breken.

Bij de afbraak van melkzuur worden er weer andere zuren gevormd, die we korte-keten-vetzuren noemen. Die zijn belangrijk, want veel onderzoek wijst uit dat die vetzuren een grote rol spelen in de gezondheid van je darmen. Dat komt onder meer doordat die vetzuren de favoriete energiebron zijn van de cellen in je darmwand, die de barrière vormen tussen de inhoud van je darmen en de rest van je lichaam.

Maar dit is slechts een klein deel van het melkzuurverhaal! Je darmmicroben zijn elke dag, ook als je niet naar de sportschool bent geweest, bezig de vertering van je voedsel. Mensen eten een hele hoop verschillende dingen, die allemaal weer bestaan uit allerlei verschillende moleculen: eiwitten, vetten, koolhydraten, vezels... Ons darmmicrobioom vormt eigenlijk een groot, ingewikkeld voedselnetwerk dat al die verschillende moleculen afbreekt tot steeds kleinere bouwsteentjes. En dan pas komen we bij die korte-keten-vetzuren die onze darmwand zo graag heeft. In dat hele proces worden er ook een aantal gassen gevormd die ons lichaam met een zeker (on)gemak verlaten. Een van de bouwsteentjes die we onderweg naar vetzuren tegenkomen in ons verteringsproces is melkzuur.

Natuurlijke verzuring

Melkzuur is niet alleen belangrijk in de stofwisseling van sporters. Wat eigenlijk bijzonder is, is dat de productie en de afbraak van melkzuur in de darmen in gezonde mensen perfect met elkaar in balans zijn. Hoewel we weten dat melkzuur een belangrijke tussenstap in de vertering vormt, kunnen we in de stoelgang van gezonde mensen er toch maar heel lage concentraties van meten.

De productie van melk zuur in de darmen is belangrijk. Melkzuurproduceerders dragen bij aan de natuurlijke verzuring in de darmen, die ziekteverwekkers helpt buiten te houden, en verzorgen voedsel voor de melkzuurconsumeerders die de belangrijke korte-keten-vetzuren maken. Sommige melkzuurproduceerders maken ook vitaminen als bijproduct, die ze delen met andere darmmicroben én met ons lichaam!

Maar er is ook een andere kant van de medaille. De ophoping van melkzuur is gelinkt aan verschillende ziektebeelden, zoals de ziekte van Crohn, maar ook diabetes. Dat betekent niet dat melkzuurophoping deze ziektebeelden veroorzaakt, maar het is wel een belangrijk signaal dat de balans in het darmecosysteem verstoord is. Melkzuur werkt ook als signaalmolecuul in het menselijk lichaam en beinvloedt de ontstekingsreactie van ons lichaam.

Bij paarden kan de ophoping van melkzuur wel direct ziekte veroorzaken, namelijk koliek. Dat geeft aan dat melkzuur een centrale rol kan spelen in ziekte en gezondheid, en dat het bewaren van een goede balans tussen aanmaak en afbraak van melkzuur zeer belangrijk is. 

Gelukkig hebben we in onze darmen een aantal verschillende microbiële superhelden die heel veel houden van melkzuur. Een daarvan is Anaerobutyricum soehngenii. Een beestje met een moeilijke, maar ook best logische naam. ‘Anaero’ betekent ‘zonder zuurstof’; deze bacterie doet het hardste haar best in omgevingen waar geen zuurstof aanwezig is, zoals in onze darmen. En wat ze daar doet, wordt verklapt door het andere gedeelte van zijn voornaam: ‘butyricum’.

Die naam wijst erop dat deze bacterie goed is in het maken van boterzuur, ofwel butyraat, het kleine vetzuur dat de cellen in onze darmwand het liefste eten. ‘Soehngenii’ zegt dan weer weinig over het beestje zelf.

Nicolaas Soehngen was microbioloog aan de universiteit van Wageningen die een belangrijke bijdrage heeft geleverd aan onze kennis van microben die in de afwezigheid van zuurstof leven. Anaerobutyricum soehngenii is voor het eerst ontdekt in Wageningen, en de onderzoekers die de bacterie een naam mochten geven wilden het mooie werk van Soehngen eren door die naar hem te vernoemen.

Anaerobutyricum soehngenii onder de microscoop met 400x vergroting. Foto gemaakt door de auteur.

Anaerobutyricum soehngenii is dus onderdeel van onze natuurlijke darmflora. Ze is goed in melkzuur eten, en in het omzetten van dat melkzuur in boterzuur. Zowel het verwijderen van melkzuur en het produceren van boterzuur hebben een positieve invloed op het behouden van gezonde darmen. Maar dat gaat niet altijd goed. Onderzoekers hebben ontdekt dat er bij mensen met diabetes type 2 minder Anaerobutyricum soehngenii in hun darmen te vinden zijn dan bij gezonde mensen. Interessant genoeg hebben de onderzoekers bij deze patiënten niet alleen een verstoorde bloedsuikerspiegel, maar ook verhoogde melkzuurconcentraties in de stoelgang gemeten. Het melkzuur-ecosysteem lijkt bij type 2 diabetici dus niet goed in balans te zijn.

Daar ligt dan een kans om onze darmbacteriën in te zetten als geneesmiddel, en ons te helpen het evenwicht in onze darmen te herstellen. De onderzoekers zijn Anaerobutyricum soehngenii aan de patiënten gaan toedienen als voedingssupplement, om zo te bekijken of het melkzuurecosysteem hersteld kan worden. En inderdaad: het toedienen van Anaerobutyricum soehngenii helpt bij het stabiliseren van de bloedsuikerspiegel. Een mooi effect, en een mooi voorbeeld van de positieve impact die een heel kleine bacterie kan hebben op de gezondheid van de menselijke gastheer.

Natuurlijk is Anaerobutyricum niet het antwoord op al onze vragen. Menselijke ziektebeelden zijn complex, en het darmmicrobioom misschien nog complexer. Een hoop wetenschappers (waaronder ikzelf!) zijn hard bezig om te begrijpen hoe het melkzuurecosysteem in de darmen uit balans raakt, en hoe dat weer hersteld kan worden. Toch is het veelbelovend om te zien dat onze darmmicroben een grote rol kunnen spelen in het onder controle houden van een ziektebeeld. Hopelijk kunnen we ze in de toekomst zelfs inzetten voor preventie!

Voor nu kunnen we zelf al ons best doen het melkzuurecosysteem in onze darmen in balans te houden. Een gezond dieet met veel vezels en weinig snelle suikers houdt onze darmbacteriën het gelukkigst. En ze ontmoeten ook zeer graag nieuwe vrienden! Die kun je introduceren door gefermenteerde producten met levende microben te consumeren, zoals yoghurt, kimchi en kombucha. De volgende keer dat je een extra portie groenten, kimchi of bonen eet, zullen je darmmicroben dus een klein feestje geven. Smakelijk!