Microbiologie in hapklare porties
Vaders: Goed voor meer dan alleen hun genen?
Als wetenschappers denken aan de rol die microben spelen bij de gezondheid van pasgeborenen, ligt één woord al meer dan 15 jaar op het puntje van ieders tong: maternaal. In 2010 ontdekten onderzoekers in het laboratorium van Dr. Rob Knight dat het initiële microbioom van pasgeborenen grotendeels werd bepaald door de manier van bevallen (keizersnede vs. vaginaal) en dit inspireerde talloze wetenschappers om de rol van het microbioom bij de gezondheid van pasgeborenen te onderzoeken [1].
Hoewel de meeste onderzoekers de baarmoeder als een steriele omgeving beschouwen (en vrij van de invloed van het microbioom van de moeder), suggereren recente onderzoeken dat er toch een rol is weggelegd voor microben in de ontwikkeling van de foetus en dat het microbioom van onze ouders onze gezondheid al lang voor de geboorte kan beïnvloeden!
Bacteriële metabolieten zijn kleine moleculen die door bacteriën worden geproduceerd en die worden gebruikt om signalen naar andere microben te sturen en met ons eigen immuunsysteem te communiceren. Deze metabolieten zijn klein genoeg om door de baarmoederwand en placenta te dringen en het foetale immuunsysteem te trainen. Studies met muismodellen hebben aangetoond dat deze metabolieten een grote rol spelen in de gezonde ontwikkeling van een foetus van zoogdieren [2].
Maar hoe zit het met het microbioom van je ouders voordat je zelfs maar verwekt bent? Mensen die zwanger willen worden, moeten al nadenken over zoveel factoren die van invloed kunnen zijn op de gezondheid van hun kind (roken, alcoholgebruik, dieet en lichaamsbeweging om er maar een paar te noemen) – en de meeste richten zich volledig op de vruchtdragende ouder. Een recente studie van de Hackett-groep van het Europees Laboratorium voor Moleculaire Biologie toonde in muismodellen aan dat veranderingen in het darmmicrobioom van de spermadonerende ouder de gezondheid van het nageslacht drastisch kunnen beïnvloeden.
Onderzoekers verstoorden (veranderden) het darmmicrobioom van muizen met behulp van niet-opneembare antibiotica. Dit is een belangrijk detail omdat deze antibiotica de darmbarrière niet kunnen passeren, wat betekent dat de veranderingen bij de nakomelingen het gevolg moeten zijn van specifieke verstoringen van het darmmicrobioom. Wanneer dysbiose (verstoring van de normale darmmicroben) wordt opgewekt bij muizen van vaderskant met deze antibiotica gedurende zes weken behandeling, is de impact op de nakomelingen verbluffend. Muizen verwekt bij vaders met darmdysbiotische bacteriën hadden meer dan 10% meer kans om binnen 60 dagen na de geboorte te sterven. Muizen in deze nesten hadden ook een grotere kans om een matige of ernstige groeibeperking te vertonen. Misschien wel het meest interessante is dat deze effecten volledig omkeerbaar waren! Muizen van vaderskant die eerder waren behandeld met antibiotica, maar acht weken de tijd kregen om hun darmmicrobioom te herstellen, produceerden nakomelingen die qua groeitraject en sterfte identiek waren aan de controlegroep. Dus goed nieuws vaders en andere aanstaande ouders met testikels, wacht een paar weken na het nemen van antibiotica, overweeg probiotica en gefermenteerd voedsel om het herstel van je microbioom te versnellen en je hebt je steentje bijgedragen aan de gezondheid van je aanstaande baby!
Kiemcellen, ook wel geslachtscellen of ei- en zaadcellen genoemd, bepalen de genetische samenstelling van het nageslacht. Dit onderzoek is een van de eerste studies die een verband aantoont tussen het darmmicrobioom en de kiembaancellen. Bij muizen van vaderskant die werden behandeld met niet-opneembare antibiotica, zagen onderzoekers kleinere testikels en een lager aantal zaadcellen dan in de controlegroep, samen met een aantal andere fysieke veranderingen. Om deze veranderingen verder te onderzoeken, analyseerden onderzoekers de metabolieten die in de testikels van de vader werden geproduceerd. Deze gegevens lieten een duidelijk verschil zien tussen de controle- en de met antibiotica behandelde muizen. Toen de met antibiotica behandelde muizen acht weken de tijd kregen om hun microbiomen te stabiliseren en een nieuwe cyclus van spermacelgeneratie te ondergaan, bootste hun metabolietprofiel de controle na! Bovendien lijkt het microbioom van de muizen van vaderskant geen invloed te hebben op het microbioom van de zwangere of pasgeboren muizen, wat de hypothese verder ondersteunt dat deze veranderingen uitsluitend in utero worden veroorzaakt.
Al deze gegevens samen vormen een sterk argument voor het bestaan van een darm-kiemlijn-as bij muizen, en waarschijnlijk bij veel andere zoogdieren. Het idee dat vaderlijke microben de gezondheid van het nageslacht kunnen beïnvloeden is relatief nieuw en moet nog veel verder onderzocht worden voordat we deze bevindingen direct kunnen toepassen op de gezondheid van mensen. Het sluit echter aan bij de al veel oudere kennis dat veranderingen in het milieu waaraan je ouders worden blootgesteld voor je conceptie en tijdens de zwangerschap, je gezondheid en ontwikkeling drastisch kunnen beïnvloeden. Hopelijk zal verder onderzoek ons een beter inzicht geven in de rol van het microbioom in de gezondheid van foetussen en pasgeborenen en wat we kunnen doen om nuttige microben te kweken.
Featured image: https://www.science.org/do/10.1126/science.aah7199/full/1280x720_mice1b-1644962189197.jpg / https://www.science.org/content/article/mouse-microbes-may-make-scientific-studies-harder-replicate
Vertaald door: Liang Hobma
micro-bites.org 