Darmflora, belangrijk bij vetzucht

De darmflora van proefdieren en mensen met overgewicht en obesitas blijkt significant anders van samenstelling te zijn dan die van hun slanke controles. Deze darmflora zorgt voor een betere extractie van energie uit voedsel en een grotere opslag van calorieën in vetweefsel. Dit maakt het voor degenen die te dik zijn, des te moeilijker om af te vallen.

Functies darmflora

De darmflora vervult een aantal essentiële functies, waaronder het ondersteunen van de spijsvertering en de opname van voedingsstoffen, het stimuleren van de darmperistaltiek, het afbreken van giftige en kankerverwekkende stoffen in voeding, de productie van vitamines en vetzuren (brandstof voor het darmepitheel) en de afweer tegen ziekteverwekkers. Darmbacteriën fermenteren onverteerbare voedselresten (voedingsvezels) en halen daar (extra) energie uit.

Ontwikkeling darmflora

Een kind krijgt via het geboortekanaal de eerste bacteriën binnen die het maag-darmkanaal gaan bevolken. De micro-organismen waarmee het kind na de geboorte in contact komt, stimuleren de ontwikkeling van het intestinale immuunsysteem en zijn bepalend voor de uiteindelijke samenstelling van de darmflora. De darmflora heeft vanaf ongeveer 2-jarige leeftijd een stabiele, sterk persoonsgebonden samenstelling en blijft gedurende de rest van het leven relatief constant. Het is wel mogelijk dat de balans tussen de verschillende micro-organismen verschuift (zoals tussen bacteroidetes en firmicutes); ook kunnen (potentieel) ziekmakende bacteriën en schimmels de overhand krijgen (dysbiose, maagdarminfectie). Het voedingspatroon is een factor die de samenstelling van de darmflora langdurig kan veranderen.

Balans Bacteroidetes en Firmicutes

Uit onderzoek is gebleken dat de bacteriële flora van dikke proefdieren (muizen) en mensen uit minder Bacteroidetes en meer Firmicutes bestaat vergeleken met slanke controles. Wetenschappers brachten de darmflora van obese muizen over op muizen zonder darmflora en slanke muizen, met het gevolg dat deze muizen in een snel tempo obees werden, terwijl ze niet meer gingen eten. Dit suggereert dat veranderingen van de darmflora op stamniveau van grote invloed is op de efficiëntie waarmee voedsel in energie wordt omgezet. Firmicutes bacteriën halen mogelijk meer energie uit (rest)voedsel dan Bacteroides.
Op het moment dat obese proefdieren en mensen afvallen, verandert de darmflora mee en neemt de relatieve proportie van Bacteroides toe (en die van Firmicutes af) met 3% tot 15%, afhankelijk van het percentage gewichtsdaling. De samenstelling van de darmflora en lichaamsgewicht zijn dus duidelijk gecorreleerd.

Energieregulatie door darmbacteriën

Darmbacteriën beïnvloeden de energiebalans op verschillende manieren. Ze fermenteren onverteerbare polysacchariden tot voor het lichaam bruikbare stoffen, verhogen de intestinale absorptie van monosacchariden en korteketenvetzuren, stimuleren de lipogenese in de lever en reguleren (gastheer)genen die de vetdepositie in adipocyten reguleren. Gewone muizen met een darmflora hebben 40% meer lichaamsvet dan muizen die geen darmflora bezitten, ondanks dat ze hetzelfde eten. Het overbrengen van de darmflora naar de microbenvrije muizen zorgde voor toename van het lichaamsgewicht in 2 weken tijd met 60% en zorgde voor insulineresistentie, vetcelhypertrofie en toename van leptine- en glucosespiegels.

Darmflora van invloed op gewicht

In een prospectieve studie werd een groep kinderen vanaf de geboorte tot 7-jarige leeftijd gevolgd. Op de leeftijd van 6 en 12 maanden werd de ontlasting onderzocht op bacteriën. Kinderen die op 7-jarige leeftijd slank waren hadden als baby een hoog aantal bifidobacteriën en laag aantal Staphylococcus aureus bacteriën in de ontlasting vergeleken met kinderen met overgewicht of obesitas. Dit suggereert dat een ongunstige samenstelling van de darmflora predisponeert tot overgewicht en obesitas.

Chronische systemische ontsteking

Insulineresistentie is geassocieerd met laaggradige chronische systemische ontsteking. Hierbij kan de darmflora een belangrijke rol spelen. Gramnegatieve bacteriën in de darmflora produceren LPS (lipopolysaccharide) dat een ontstekingsbevorderende activiteit heeft en kan bijdragen aan de ontwikkeling van obesitas, metabool syndroom en diabetes type 2. In dierexperimenteel onderzoek werd aangetoond dat een vetrijk dieet zorgt voor toename van de productie van LPS door darmbacteriën (endotoxemie). LPS hecht aan immuuncellen en stimuleert de productie van pro-inflammatoire cytokines (met name TNF-α, IL-1, IL6 en plasminogen activator inhibitor 1), wat significant bijdraagt aan insulineresistentie.8
Een antibioticum dat speciaal gericht is tegen gramnegatieve micro-organismen zorgde in een humane studie voor daling van de expressie van LPS en verminderde leververvetting.1 Ook worden bij patiënten met diabetes type 2 hogere LPS-spiegels gevonden dan bij controles zonder diabetes.
Onlang is in humaan onderzoek aangetoond dat een hoogcalorisch dieet zorgt voor stijging van de LPS-plasmaspiegel. Hierbij zorgt een vetrijk dieet voor een veel sterkere stijging van de LPS-spiegel dan een koolhydraatrijk dieet, vermoedelijk doordat vetten zorgen voor een grotere opname van het bacteriële LPS vanuit het darmlumen in het bloed.

Antibiotica, prebiotica en probiotica

Het is de vraag in hoeverre het gebruik van antibiotica, pre- en probiotica bijdraagt aan de ontwikkeling van een (anti)obesogene darmflora. De inname van prebiotica lijkt gunstig. Prebiotica zoals fructo-oligosacchariden (FOS) stimuleren de groei van van goedaardige bacteriën zoals Bididobacteriën en Lactobacillen. Er zijn aanwijzingen dat FOS zorgt voor een lagere energie-inname en een betere verzadiging na het eten, zodat de kans op overgewicht afneemt. Toename van het aantal bifidobacteriën door gebruik van FOS is geassocieerd met daling van de productie van LPS door de darmflora en verbetering van de glucosetolerantie. Het is nog niet duidelijk of bestaande probiotica (met name probiotica met bifidobacteriën) een anti-obesogene darmflora kunnen bevorderen.

In elk geval een voeding die de darmflora reguleert kan ook helpen om je gewicht beter onder controle te houden. Planten die veel FOS bevatten kunnen daarbij helpen. Het is dan ook niet voor niks dat paardenbloem, aardperen en artisjok, planten met veel FOS in de kruidengeneeskunde dan ook tegen overgewicht geadviseerd worden.