Dieetwijzigingen kunnen snel ontstekingsdarmziekten in remissie brengen

Luister naar dit artikel

Veel blijft mysterieus over de factoren die de menselijke inflammatoire darmziekte (IBD) beïnvloeden, maar een aspect dat naar voren is gekomen als een belangrijke oorzaak is het darmmicrobioom, de verzameling micro-organismen die in de darmen wonen.

Van voeding is bekend dat het deze microbiële gemeenschap diepgaand beïnvloedt, en speciale diëten zijn gebruikt als therapieën voor darmaandoeningen, waaronder de ziekte van Crohn bij mensen. Ze worden ook vaak gebruikt bij honden, die een chronische darmaandoening kunnen ontwikkelen die veel kenmerken van Crohn weerspiegelt.

In een nieuwe studie gepubliceerd in het tijdschrift Microbiome, onderzochten onderzoekers van de Universiteit van Pennsylvania het verband tussen een receptdieet, het darmmicrobioom en een succesvolle start in ziekteremissie bij honden die worden behandeld in het Ryan Veterinary Hospital van Penn Vet. Ze ontdekten de belangrijkste kenmerken van het microbioom en de bijbehorende metabolische producten die alleen verschenen bij honden die in remissie kwamen. Een type bacterie dat deze verbindingen produceert, bekend als secundaire galzuren, verlicht de ziekte in een muismodel. En door de impact van voeding op het microbioom van de hond te vergelijken met die tijdens voedingstherapie bij kinderen met Crohn, vond het onderzoeksteam opmerkelijke overeenkomsten.

“Van de bacteriën in de darm is bekend dat ze een heel belangrijke factor zijn bij het omslaan van de weg naar ziekte,” zegt Daniel Beiting, senior auteur van het werk en universitair docent aan Penn’s School of Veterinary Medicine. “En de omgevingsfactor die het meest lijkt bij te dragen aan snelle veranderingen in het microbioom is wat je eet. Gezien het feit dat de microbiomen van honden extreem vergelijkbaar zijn met die van mensen, dachten we dat dit een intrigerend model was om te vragen: ‘Zou het dieet deze ziekte kunnen beïnvloeden door een impact op het microbioom?’ ”

Om met deze vraag te beginnen, moest een populatie honden met chronische enteropathie (CE) worden behandeld, een chronische aandoening met gewichtsverlies en darmontsteking, diarree, incidenteel braken, verlies van eetlust en een chronische relapsing en remitting, net zoals te zien in Ziekte van Crohn. De studie omvatte 53 honden, 29 met CE in het Ryan Veterinary Hospital van Penn Vet en 24 gezonde controles.

Onderzoekers verzamelden ontlastingsmonsters aan het begin van de studie en op verschillende tijdstippen toen de zieke honden een receptdieet begonnen om hun ziekte te behandelen. Met behulp van geavanceerde genetische sequencingtechnieken ontwikkelde het team een catalogus van de microben in de ontlasting, een stand-in voor het darmmicrobioom van de dieren. Ze verzamelden ook informatie over de metabolische producten in de ontlasting.

“Dat geeft ons een functionele uitlezing van het microbioom”, zegt Beiting. “Het vertelt ons niet alleen wat er is, maar ook wat ze doen.”

Twintig van de 29 zieke honden gingen snel in remissie. Samen onthulden de genomische en metabolietanalyses karakteristieke veranderingen bij deze honden. In het bijzonder hadden degenen die goed reageerden op het dieet de neiging om een toename van metabolieten te hebben die bekend staan als secundaire galzuren. Deze worden geproduceerd wanneer bepaalde microben in de darm de gal consumeren die door de lever wordt vrijgegeven.

Een van deze “goede” microben die secundaire galzuren kunnen veroorzaken, was de bacterie Clostridium hiranonis, die de onderzoekers in grotere aantallen vonden bij honden die in remissie gingen. Honden die goed reageerden op het dieet hadden ook minder schadelijke bacteriën, zoals Escherichia coli en Clostridium perfringens na het starten van de behandeling.

Om meer te weten te komen over wat deze ogenschijnlijke markers van remissie aan het doen waren, nam het team bacteriën van de honden – zowel wanneer ze ziek waren als nadat ze remissie hadden ingevoerd – en liet ze groeien in het laboratorium.

“Het hebben van deze organismen gaf ons de mogelijkheid om onze hypothese te testen over wat daadwerkelijk remissie veroorzaakt”, zegt Shuai Wang, een postdoc bij Penn Vet en de hoofdauteur van de studie.

De onderzoekers namen de secundaire galzuren die geassocieerd zijn met remissie en pasten ze toe op de E. coli en C. perfringens die uit de zieke honden waren gegroeid en ontdekten dat de galzuren hun groei remden. Ze gaven ook C. hiranonis van de honden aan muizen met een vorm van inflammatoire darmaandoening om te zien of de bacteriën de ziekte in een ander diermodel konden verminderen.

“We hebben een stabilisatie van secundaire galzuurgehaltes en verminderde ontsteking waargenomen,” zegt Wang.

“Hiermee konden we aantonen dat secundaire galzuren en C. hiranonis niet alleen biomarkers van remissie zijn”, zegt Beiting, “ze kunnen daadwerkelijk verandering teweegbrengen. Galzuren kunnen de groei van ziekteverwekkers blokkeren en C. hiranonis kan de darmgezondheid bij muizen verbeteren. ”

Als laatste stap keken de onderzoekers naar een dataset van kinderen met de ziekte van Crohn die werden behandeld met een gespecialiseerd vloeibaar dieet dat bekend staat als exclusieve enterale voeding. Jongeren die op de therapie reageerden, hadden een toename van het aantal bacteriesoorten Clostridium scindens, dat net als C. hiranonis een krachtige producent is van secundaire galzuren.

De auteurs zeggen dat de bevindingen hoop bieden voor betere voedingstherapieën voor IBD, misschien degenen die ‘goede’ bacteriën zoals C. scindens of C. hiranonis leveren terwijl ze ziektegeassocieerde soorten onderdrukken.

“Vergelijkbare blootstellingen in de omgeving van honden en kinderen maken het IBD-model van honden een uitstekend model voor pediatrische inflammatoire darmaandoeningen,” zegt Robert N. Baldassano, co-auteur en pediatrische gastro-enteroloog van het Kinderziekenhuis van Philadelphia. “Deze studie heeft onze kennis van pediatrische IBD aanzienlijk verbeterd en zal leiden tot nieuwe therapieën voor kinderen die aan deze ziekte lijden.”

Bronnen:

University of Pennsylvania
Journal Article
HealthDaddy