Microbiologie in hapklare porties
Van muizen en niet alleen mannen: Microbioom varieert met zowel geslacht als darmregio
Als je een TikTok-account of Netflix-abonnement hebt, ben je waarschijnlijk wel eens de term “darmmicrobioom” tegengekomen. Dit verwijst naar de diverse gemeenschap van bacteriën, schimmels en virussen die in ons lichaam leven, met name in het maagdarmkanaal (GI).
Veel onderzoeken naar het microbioom hebben aangetoond dat deze gemeenschap niet alleen divers is binnen ons lichaam, maar ook tussen verschillende mensen. Veel biologische verschillen en verschillen in levensstijl kunnen bijdragen aan verschillen in het microbioom. Enkele van de meest prominente voorbeelden zijn dieet, antibioticagebruik of immuunstoornissen.
In de afgelopen jaren hebben studies aangetoond dat geslacht en geslachtsgebonden hormonen de samenstelling van het microbioom aanzienlijk kunnen beïnvloeden. Dit heeft in de wetenschappelijke gemeenschap vragen opgeroepen over de generaliseerbaarheid van bevindingen tussen geslachten. Bovendien gebruiken veel microbioomonderzoeken monsters uit het onderste deel van het maagdarmkanaal. Hierdoor bleven er meer onbeantwoorde vragen over hoe het microbioom verschilt in het bovenste deel van de GI van beide geslachten.
Daarom besloten de onderzoekers te bestuderen hoe verschillende GI-locaties bijdroegen aan verschillen in het microbioom tussen mannen en vrouwen. Ze verzamelden bacteriële monsters van verschillende delen van het GI-kanaal van mannelijke en vrouwelijke muizen toen ze 6 en 8 weken oud waren en analyseerden deze met behulp van 16S rRNA-gensequencing (een veelgebruikte methode in de microbiologie om bacteriën in een monster te identificeren met behulp van DNA).
In eerste instantie vonden ze gemeenschappelijke thema’s tussen de geslachten. Ze vonden bijvoorbeeld significant minder bacteriële diversiteit in de bovenste GI vergeleken met de onderste GI van zowel mannetjes als vrouwtjes. Deze diversiteit leek verder af te nemen zodra de muizen 8 weken oud waren. Dit suggereert dat naarmate de muizen ouder en geslachtsrijp werden, hun microbiomen stabiliseerden.
Toen ze echter beter keken naar welke bacteriën er in elke groep aanwezig waren, vonden de onderzoekers verschillen in zowel geslacht als GI-locatie. Hieronder staat een figuur met de relatieve overvloed met de top 18 meest voorkomende bacteriën in representatieve gebieden van zowel de bovenste als de onderste GI. De onderste GI (dikke darm) had veel meer verschillende soorten bacteriën dan de bovenste GI (proximale dunne darm). Bovendien vonden de onderzoekers volgens hun statistische analyse na 8 weken geen significante verschillen in taxa-rijkdom in zowel de bovenste als de onderste GI. Elke regio had over het algemeen een unieke gemeenschap. Toch waren er nog steeds interessante geslachtsverschillen. Bijvoorbeeld, de bacterie Clostridium_sensu_stricto_1 was overvloediger aanwezig in de dikke darm van mannelijke muizen, terwijl vrouwelijke muizen hogere niveaus van Dubosiella newyorkensis hadden in alle organen op 6 weken oud.
Veel studies hebben in de loop der jaren voorgesteld dat geslachtshormonen een van de belangrijkste redenen kunnen zijn achter de verschillen in microbioom tussen de geslachten. Daarom maten de onderzoekers de niveaus van progesteron, oestradiol en testosteron in het bloed van de muizen. Hun analyse toonde correlaties aan tussen specifieke bacteriën en hormoonspiegels. Hogere oestradiolspiegels werden bijvoorbeeld geassocieerd met een toename van bepaalde bacteriën zoals Adlercreutzia mucosicola en Parvibacter, waarvan bekend is dat ze een wisselwerking hebben met oestrogeen en waarvan werd vastgesteld dat ze hoger waren bij vrouwtjes.
Zoals in alle aspecten van het leven, is representatie belangrijk. Historisch gezien zijn veel klinische onderzoeken uitsluitend uitgevoerd op gezonde, blanke mannen. Zelfs studies die beide geslachten onderzochten, namen deze informatie vaak niet op in de eigenlijke analyse. Een vervuilingsstudie die in Canada werd uitgevoerd, ontdekte bijvoorbeeld pas gezondheidseffecten toen ze hun gegevens sorteerden op geslacht. Als ze de resultaten hadden samengevoegd, zouden ze niet tot dezelfde conclusie zijn gekomen. Deze vooroordelen hebben geleid tot een gebrek aan accurate weergave van de rest van de wereld met betrekking tot de ontwikkeling van (medische) behandelingen. De microbioomwereld is ook niet vrijgesteld van deze bias. Dit onderzoek onderstreept de complexiteit en het belang van het in overweging nemen van deze factoren bij experimenteel onderzoek en klinische interventies om nauwkeurige resultaten te garanderen, om de rol van het microbioom bij gezondheid en ziekte beter te begrijpen en om effectievere behandelingen te ontwikkelen.
In het algemeen benadrukt het onderzoek de dynamische aard van het darmmicrobioom en de responsiviteit ervan op verschillende factoren zoals geslacht, leeftijd en lokalisatie in de darm. Deze resultaten benadrukken de noodzaak van een uitgebreider begrip van het microbioom en hoe het in ieder van ons verandert.
Link to the original post: Ortiz-Alvarez de la Campa, Melanie; Curtis-Joseph,N.; Beekman, C.; Belenky, P. 22 January 2024. Gut Biogeography Accentuates Sex-Related Differences in the Murine Microbiome. Gut Microbiota. Microorganisms, Providence, RI, USA. https://doi.org/10.3390/microorganisms12010221. 28 May 2024.
Featured image: by author on Procreate
Additional sources:
National Institute on Minority Health and Health Disparities; 2024; Diversity and Inclusion in Clinical Trials; https://www.nimhd.nih.gov/resources/understanding-health-disparities/diversity-and-inclusion-in-clinical-trials.html; Accessed: 30 May 2024
Hwashin Hyun Shin, Rajendra Prasad Parajuli, Aubrey Maquiling, Marc Smith-Doiron; 1 July 2020; Temporal trends in associations between ozone and circulatory mortality in age and sex in Canada during 1984–2012; Volume 724; Science of The Total Environment;https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137944
Vertaald door: Liang Hobma
micro-bites.org 