Hersenziekten behandelen met darmbacteriën?

Het begint op te vallen: gedragsstoornissen als autisme, ADHD en depressie gaan vaak samen met darmklachten. En ook mensen met de ziekte van Alzheimer en Parkinson, bij wie zenuwcellen langzaam afsterven, hebben opmerkelijk vaak darmproblemen.

We weten al een tijd dat er in het darmslijmvlies een ‘tweede brein’ huist; een uitgebreid netwerk van zenuwcellen dat praat met het grote brein in je hoofd. De twee breinen praten direct met elkaar via zenuwprikkels en met een omweg via in het bloed circulerende hormonen. Deze darm-hersen-as, zoals wetenschappers het noemen, is de reden dat werkstress zich bijvoorbeeld kan uiten in buikpijn.

In die communicatie tussen de twee zenuwstelsels doet nog een speler mee: de bacteriën en microben die in de dikke darm leven, oftewel de darmflora. Die bacteriën beïnvloeden de werking van de darm, ze helpen bijvoorbeeld bij het verteren van voedsel. Opvallender is dat ze ook betrokken zijn bij wat er boven in het grote brein gebeurt. Die invloed gaat zo ver, dat wetenschappers denken dat onze darmbewoners een rol spelen bij het ontstaan van hersenziekten en gedragsstoornissen. Veruit het meeste bewijs voor die aanname komt uit dierstudies. Hoe het bij mensen zit, is een stuk vager.

Rondreizende ontsteking

Hoe kan een kleine bacterie überhaupt praten met de hersenen die voor hem mijlenver weg liggen? Het afweersysteem speelt hierbij waarschijnlijk een belangrijke rol. Als het darmslijmvlies beschadigd raakt, kunnen stukjes van de bacteriën de darm verlaten. Dat levert eerst lokaal een ontstekingsreactie op. De ontstekingsstoffen (cytokinen) verspreiden zich daarna via het bloed naar de hersenen.

Bepaalde vormen van depressie hebben een duidelijke link met ontsteking. “Stress is daarbij een hele belangrijke factor”, vertelt Esther Aarts, onderzoeker Voeding en Cognitie aan het Donders Instituut in Nijmegen. “Door stress wordt de darmwand meer doorlaatbaar en kunnen stukjes van de celwand van bacteriën door de darmwand heen. Het afweersysteem reageert op die bacteriestukjes in de bloedbaan.” Het lichaam denkt dat er een infectie aan de gang is en past zich daarop aan. Dat is ook de reden dat mensen met depressie vaak apatisch zijn en nergens zin in hebben. Ze blijven het liefst de hele dag in bed, net als iemand met griep.

Minder divers

Dankzij moderne technieken is het mogelijk om het DNA te meten van alle microben in de darm. Klinische studies lieten al meerdere keren zien dat de samenstelling van de darmflora afwijkt bij mensen met Parkinson ten opzichte van een controlegroep. Soorten die ontsteking onderdrukken zijn er minder, terwijl bacteriën die ontstekingen in de hand werken juist als een dolle groeien. Of de afwijkende darmflora oorzaak of gevolg is van Parkinson, is onduidelijk.

Naar de darmflora van Alzheimerpatiënten is pas een handjevol klinische studies gedaan, recent bijvoorbeeld door onderzoekers van de Universiteit van Wisconsin. In 2017 schreven ze in Scientific Reports dat de diversiteit aan darmbewoners kleiner is in de ontlasting van 25 patiënten met vergevorderde Alzheimer. Ook hier waren er minder ontstekingsremmende microben en juist meer ontstekingsaanjagers.

Poepmonsters

In het Alzheimercentrum van het Amsterdam UMC proberen arts-onderzoeker Francien de Leeuw en haar collega’s de bevinding in een grotere groep patiënten te repliceren. “Mensen met dementie verliezen vaak gewicht”, vertelt De Leeuw. “Komt dat doordat patiënten minder eten? Of eten ze evenveel, maar wordt het voedsel minder goed opgenomen in de darm?” Darmbacteriën spelen een belangrijke rol bij de opname van voedingsstoffen. En omgekeerd heeft het dieet weer impact op de samenstelling van de darmflora.

De Leeuw wil weten hoe de vork in de steel zit. In de NUDAD-studie volgt zij vijfhonderd mensen in de vroege fase van de ziekte, van wie onder andere eetlust, voedingsstatus en medicijngebruik wordt bijgehouden. Ze verzamelt sinds kort ook poepmonsters, op zoek naar afwijkingen in de darmflora. De eerste resultaten moeten nog komen.

Dopamine

Op het gebied van gedragsstoornissen is het onderzoek naar de invloed van darmbacteriën al iets verder. Aarts en haar collega’s ontdekten in 2017 dat de darmflora van mensen met ADHD afwijkt van die van mensen zonder de stoornis. Bij mensen met ADHD werden meer soorten Bifidobacterium gevonden. Deze bacteriën produceren fenylalanine, een voorloper van de neurotransmitter dopamine. Een verhoogde fenylalanine-productie was gerelateerd aan een rem op de beloningscentra in de hersenen, iets wat bij mensen met ADHD vaker wordt gezien dan bij andere mensen.

“In vervolgonderzoek willen we gaan kijken of de hoeveelheid fenylalanine ook in het bloed van mensen met ADHD verhoogd is”, zegt Aarts. Gelijktijdig loopt, in samenwerking met het Radboudumc, nu een project waarbij een extract van bacteriën van de poep van mensen met ADHD wordt ingebracht bij muizen. Krijgen de muizen dan ook ADHD-achtige klachten? “Dit zijn heel spannende onderzoeken, omdat ze de link tussen bacteriën en de hersenen steeds duidelijker maken”, aldus Aarts.

Probiotica en transplantaties

Een speciaal dieet zal niet altijd een gunstig effect hebben en dus gaat het onderzoek nog een stapje verder. Bij dieren wordt onderzocht of het aanpassen van de darmflora, door middel van probiotica (drankjes met gunstige bacteriën) of transplantatie van darmbacteriën, aandoeningen kan genezen. Harpreet Kaur van de Universiteit van North Dakota behandelde muizen met Alzheimer vorig jaar met probiotica. Hun geheugen verbeterde door het drankje met gunstige bacteriën. Het microbioom veranderen kan wellicht helpen om de ziekte te vertragen of voorkomen, concludeerde ze.

Binnen het ADHD-onderzoek zijn inmiddels ook de eerste kleine studies over het gebruik van probiotica gepubliceerd. Aarts verwacht dat zulke alternatieve behandelingen in de toekomst steeds meer aandacht zullen krijgen. “Ingrijpen via de voeding of de darmflora biedt veel mogelijkheden”, zegt zij. “En nu de link tussen darmbacteriën en het brein steeds duidelijker wordt, is het logisch om het onderzoek niet te beperken tot medicatie die alleen in de hersenen werkt.”

Alzheimeronderzoeker De Leeuw is terughoudender. “De weg naar Alzheimer kent veel routes. Ieder individu heeft een ander risicoprofiel. Sommige mensen zijn genetisch bijvoorbeeld zwaar belast. Darmflora is een risicofactor die er nu bij komt.” Ze sluit niet uit dat het verwijderen of juist toevoegen van specifieke darmbacteriën, via antibiotica of juist probiotica, bij bepaalde risicoprofielen potentie heeft. Waarom niet nu alvast alle ouderen probiotoca aanraden? De Leeuw vindt dat onzin. “We moeten eerst weten of en hoe de darmflora verandert bij Alzheimer. Pas dan kan je gaan nadenken over of en hoe je de darmflora wil beïnvloeden.” Alles op z’n tijd. Het is nu eerst wachten op bevestiging uit goed opgezette klinische trials, die aantonen dat de darmflora echt bijdraagt aan het ontstaan van hersenziekten.