Darmbacteriën bepalen voedingskeuze

Baanbrekend onderzoek laat zien dat we minder controle hebben over wat we willen eten dan we misschien wel denken. Wie bepaalt wat er op tafel komt te staan? Darmbacteriën blijken hier een belangrijke rol in te spelen.

Neurowetenschappers hebben voor het eerst aangetoond dat darmbacteriën “praten” met de hersenen over wat er gegeten moet worden. Het onderzoek is 25 april jongstleden gepubliceerd in PLOS Biology. De onderzoekers vonden twee soorten darmbacteriën die rechtstreeks invloed hebben op de nutriëntbehoefte en voedingskeuze van dieren.

Interactie nutriënten en microbioom

Het wordt steeds duidelijker dat de interactie van nutriënten met het microbioom een unieke invloed heeft op onze gezondheid. Neem bijvoorbeeld L-carnitine, dat vroeger wel eens in verband werd gebracht met hartproblemen. In werkelijkheid is het niet L-carnitine dat problemen geeft, het is de darmflora; bepaalde ongunstige darmbacteriën zetten L-carnitine uit rood vlees om in de schadelijke stof trimethylamine (TMAO). Zijn er ook gunstigere interacties?

Zeker: de gezondheidsvoordelen van cacao bijvoorbeeld, blijken niet puur en alleen in de cacaoboon te zitten. Cacao wordt onder andere door Bifidum gefermenteerd tot ontstekingsremmende polyfenolen met een gunstig effect op de hartgezondheid. Fermentatie kan gestimuleerd worden door er een stukje fruit bij te eten, zeggen de onderzoekers. Maar kunnen de darmbacteriën ook zelf aangeven wat ze willen eten? Volgens het onderzoek in PLOS Biology wel.

Verhoogde behoefte aan eiwit

Experimenten laten zien dat een tekort aan bepaalde aminozuren bij fruitvliegen zorgt voor een slechtere vruchtbaarheid en verhoogde behoefte aan eiwitrijk voedsel. Het maakte niet uit welk aminozuur wordt weggelaten. Vervolgens testten de onderzoekers het effect van weglating op vijf verschillende soorten bacteriën die bij fruitvliegen in het wild voorkomen.

Er bleken twee soorten darmbacteriën te bestaan die de verhoogde behoefte aan eiwit bij de fruitvliegen konden terugdraaien. Deze adaptatie in het microbioom zorgt er mogelijk voor dat de fruitvliegen zich beter kunnen aanpassen aan ongunstige omstandigheden.

Praten met de hersenen

Eerst dachten de onderzoekers dat de bacteriën zorgden voor aanvulling met aminozuren bij de fruitvliegen. Maar dit kwam niet uit de experimenten naar voren. De darmbacteriën “leken een verandering in de stofwisseling te veroorzaken die direct invloed heeft op de hersenen en het lichaam. Hierdoor denken de hersenen dat er eiwitverzadiging is opgetreden”, aldus de onderzoekers.

Het werkingsmechanisme is nog niet opgehelderd. De specifieke darmbacteriën komen ook bij mensen voor, maar de mens kent een veel grotere soortenrijkdom. Het onderzoek laat in ieder geval zien dat de darmflora een nog grotere invloed op onze lichamelijke en geestelijke gesteldheid heeft dan we al dachten.

Bronnen

1. Amar Sarkar et al, Psychobiotics and the Manipulation of Bacteria–Gut–Brain Signals, Trends in Neurosciences (2016)
2. https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/newsreleases/2014/march/the-precise-reason-for-the-health-benefits-of-dark-chocolate-mystery-solved.html
3. Koeth R.A. et al., Intestinal microbiota metabolism of l-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis, Nature Medicine 19, 576–585 (2013).
4. Leitão-Gonçalves R, Carvalho-Santos Z, Francisco AP, Fioreze GT, Anjos M, Baltazar C, et al. (2017) Commensal bacteria and essential amino acids control food choice behavior and reproduction. PLoS Biol 15(4): e2000862
5. Seiler S.E. et al., Carnitine Acetyltransferase Mitigates Metabolic Inertia and Muscle Fatigue during Exercise, Cell Metabolism, Volume 22, Issue 1, pp. 65-76, 7 July 2015.
6. Timothy G. Dinan, Catherine Stanton, and John F. Cryan, Psychobiotics: A Novel Class of Psychotropic, Biological Psychiatry, Volume 74, Issue 10 (November 15, 2013)
7. Wei-Kai Wua, b, Suraphan Panyoda, Chi-Tang Hoc, Ching-Hua Kuod, Ming-Shiang Wub, Lee-Yan Sheena, Dietary allicin reduces transformation of L-carnitine to TMAO through impact on gut microbiota, Journal of Functional Foods, Volume 15, May 2015, Pages 408–417.