Foto: Filip Bunkens
De Wageningse onderzoekers Leo Lahti, Marten Scheffer en Willem de Vos publiceerden dit resultaat op 8 juli met enkele Finse collega’s in het tijdschrift Nature communications.
Bij aandoeningen als obesitas en type 2 diabetes is ook vaak de darmflora verstoord, zodat bijvoorbeeld een ongebruikelijke bacteriesoort overheerst. Deze kennis zorgt inmiddels voor nieuwe behandelingen. Zo hebben patiënten met een hardnekkige darminfectie de meest kans op genezing wanneer ze een geheel nieuwe darmflora krijgen via een zogeheten poeptransplantatie. Om ziektes gericht te bestrijden, moeten wetenschappers echter verder ontrafelen hoe ons netwerk van darmbacteriën werkt.
Met dit experiment bewijzen de onderzoekers dat er kantelpunten bestaan in populaties van darmbacteriën. Volgens de kantelpuntentheorie van Scheffer bevinden ecosystemen zich veelal in stabiele situaties (bacterie x is talrijk), die weerstand bieden tegen veranderingen. Wanneer een invloed van buitenaf genoeg impact heeft, ‘kantelt’ het systeem echter naar een alternatief evenwicht (bacterie x is zeldzaam). ‘Dat dit optreedt in de darmmicrobiota,’ zegt Willem de Vos, hoogleraar microbiologie, ‘is helemaal nieuw.’
De veranderingen in stabiele evenwichten blijken ook echt samen te hangen met de gezondheid. Zo kantelen bij ouderen sommige bacteriegroepen veel eenvoudiger naar een situatie waarin ze talrijk zijn. De Vos vermoedt dat er nog veel meer associaties zijn te ontdekken. En die bieden aanknopingspunten voor nieuwe behandelingen. ‘Daarvoor moeten we kijken wat er met de stabiele evenwichten gebeurt bij bepaalde therapieën,’ zegt hij. ‘En onderzoeken of je met een beperkt aantal veranderingen, zoals het toedienen van één of een beperkt aantal belangrijke bacteriën, effect kan hebben.’
Dat dit optreedt in de darmmicrobiota is helemaal nieuw
Willem de Vos
Tijdens hun studie bekeken de onderzoekers voor ruim duizend mensen uit vijftien westerse landen welke darmbewoners zich bij zich droegen. Zij lazen hiervoor het erfelijk materiaal af van de micro-organismen. Deze werden vervolgens uitgesplitst in 130 groepen, waarvan bekeken werd of ze in kleine of grote getalen aanwezig waren. Bij 78 individuen werd bovendien bekeken hoe de darmflora over tijd veranderde.
Opvallend genoeg zorgde het kantelen van individuele bacterietypes niet voor grote veranderingen bij andere groepen. Hoogleraar Aquatische ecologie Marten Scheffer denkt echter op grond van zijn ervaringen met andere ecosystemen dat zulke gevolgen wel mogelijk zijn: ‘Zoiets kan optreden wanneer een heel dominante soort kantelt; Als je in een meer bijvoorbeeld van groenalgen naar blauwalgen gaat.’ Hij wijst er hierbij op dat de huidige proef alleen naar gezonde individuen keek en patiënten vooralsnog uitsloot.