Bekende darmbacterie E. coli verantwoordelijk voor darmkanker
Wij mensen dragen miljarden bacteriën bij ons. De meeste van deze bacteriën komen ten goede aan onze gezondheid, echter sommige kunnen ons ziek maken. We weten nog maar weinig van de darmbacteriën die we met ons meedragen, alleen het topje van de ijsberg is bekend. De Escherichia coli darmbacterie is een van de eerste bacteriën die ooit is ontdekt en is aanwezig in ieders’ darm. Meer dan 20 procent van de bevolking draagt een variant van deze bacterie bij zich. Deze variant wordt gebruikt als probioticum. Een onschuldige en gezondheid bevorderende bacterie, zou je daarom denken. Onderzoekers van het Hubrecht Institute (KNAW) en het Prinses Máxima Centrum in Utrecht namen die betreffende variant van E. coli onder de loep en ontdekten dat het heel anders zit. De bacterie lijkt namelijk darmkanker te kunnen veroorzaken. Wij interviewden de initiator en leidinggevende van het onderzoek, professor Hans Clevers, over dit baanbrekende onderzoek.
In uw laboratorium stelde u gekweekte menselijke minidarmen bloot aan een variant van de bacterie E. coli. Wat was de reden van dat onderzoek?
De E. coli is de oudst bekende stam. In 1917 werd een soldaat uit de loopgraven gehaald omdat hij in een wel heel bijzondere situatie verkeerde. De jongeman had namelijk geen darmproblemen. En dat was uniek omdat de rest van de soldaten leed aan ernstige darmklachten. Een arts, genaamd Nissle, ontdekte dat de soldaat een specifieke bacterie bij zich droeg. Die bacterie werd geïsoleerd en vervolgens naar de ontdekker genoemd: de E. coli 1917 Nissle. Sindsdien wordt de bacterie verkocht als probiotica. Hoewel er mensen zijn die zich er wellicht gezonder bij voelen, is er nooit hard bewijs geleverd dat de E. coli een goede bacterie is. Diverse klinische studies met deze probiotica zijn ook nu nog gaande. Daarnaast waren er aanwijzingen dat de bacterie het DNA in menselijke cellen kan beschadigen. We onderzochten de bacterie middels door ons gekweekte minidarmen. Daarmee creëerden we een soort natuurlijke omgeving.
Uit uw onderzoek blijkt dat de door u onderzochte stam van de E. coli bacterie eenzelfde patroon van DNA veranderingen in de cellen achterlaat als bij darmkanker het geval is. Hiermee zegt u dat de bacterie direct gelinkt is aan darmkanker. Kunt u dit toelichten?
De bacterie is in de minidarmen gebracht. Het hele proces vond plaats in een zogenoemd Petri schaaltje. Vervolgens werden na 5 maanden de cellen ‘gelezen’. Daaruit bleek dat die bacterie een uniek mutatie patroon in het DNA van de cellen achterliet. Een patroon dat ook werd teruggevonden in het DNA van darmtumoren. Het DNA loopt dus inderdaad schade op wanneer het wordt blootgesteld aan deze E. coli stam. Die beschadiging van het DNA ontstaat omdat de E. coli het chemische stofje colibactine uitscheidt. Kort samengevat: je krijgt darmkanker als je lange tijd aan die bacterie wordt blootgesteld. En dat is wat dit onderzoek zo baanbrekend maakt. De directe link tussen een slechte bacterie en darmkanker is hiermee voor het eerst gelegd.
“Het DNA loopt dus inderdaad schade op wanneer het wordt blootgesteld aan deze E. coli stam.”
Het bevolkingsonderzoek voor darmkanker kijkt nu naar bloed in de ontlasting. Is het verstandig om dan meteen te testen op de aan- of afwezigheid van E. coli?
Samen met de betrokkenen van het bevolkingsonderzoek hebben we een groot onderzoeksvoorstel geschreven om uiteindelijk de E. coli in de test mee te nemen. Maar eerst willen we uitzoeken hoeveel mensen precies deze E. coli bij zich dragen. Naar schatting loopt 10-20% van de bevolking ermee rond. We werken samen met vele klinische onderzoekers en ook met het Hartwig Medical Center, waar DNA informatie voor oncologische patiënten wordt uitgelezen en opgeslagen. Uit onderzoek op achtduizend darmtumoren blijkt dat minimaal tien procent van de onderzochte darmkankerpatiënten de mutatie draagt. Deze bevindingen ondersteunen de link tussen E. coli en darmkanker die we in de minidarmen aantoonden. We willen bijvoorbeeld weten of het bij ouderen of ook bij jongeren voorkomt. En het is interessant om te weten of er binnen gezinnen sprake is van dezelfde E. coli bacterie in de darmen. Mocht het veel voorkomen én het bewijs van darmkanker is er, dan pas ga je aan de slag met de opsporing en verwijdering.
En hoe zit het met mensen die een erfelijke aanleg voor darmkanker hebben zoals mensen met Polyposis (Map en FAP) en het Lynch syndroom?
Voor die groep geldt in beginsel hetzelfde als voor de rest van de bevolking. De E. coli bacterie kan ook bij hen darmkanker veroorzaken. Het verschil is dat de erfelijk belaste groep darmkanker-patiënten daarnaast ook vanuit hun eigen DNA al (groot) risico loopt om darmkanker te ontwikkelen. Het is zeker interessant om ook deze groep mensen op de bacterie te screenen en daarna te volgen. Dat is ook belangrijk onderdeel van onze plannen.
En als je de bacterie dan bij je draagt, hoe zorg je de verwijdering van de bacterie?
Dat kan dat heel makkelijk met behulp van inname van antibiotica. Idealiter zou je dan een probioticum erbij kunnen innemen voor het herstel van de darmmicrobiota. Je zou dat probioticum dan wél moeten registeren als geneesmiddel. Dan is het pas echt betrouwbaar. Registratie van een geneesmiddel vergt echter langdurig, zorgvuldig onderzoek en het is omkleed met strenge eisen. Bij probiotica is dat niet het geval. Uit het E. coli onderzoek blijkt maar weer dat je niet zomaar op de gunstige effecten van elk probioticum kunt vertrouwen.
Er zijn volgens Clevers nog meer mogelijkheden om de E. coli bacterie te verwijderen. Zo is het bijvoorbeeld denkbaar dat men in de toekomst overgaat tot een poeptransplantatie. Daarbij geeft men ontlasting van een gezonde donor aan iemand die een ongezonde darmflora heeft. Tot op heden is deze methode alleen nog beschikbaar voor mensen die ziek zijn door de bacterie Clostridium difficile. Dat is een toxische bacterie die ernstige diarree kan veroorzaken. De werkzaamheid van poeptransplantatie bij vele andere aandoeningen wordt nog onderzocht.
Overigens is het niet zo dat je bij een drager van de E. coli bacterie direct moeten ingrijpen. Het proces van ontwikkeling naar darmkanker gaat heel langzaam. We moeten dus niet in paniek raken en zorgvuldig uitzoeken hoe we preventief kunnen gaan optreden.
Komt E. coli ook voor in onze voeding en zo ja, kunnen we ons voedingspatroon aanpassen zodat we de kans op deze slechte bacterie verkleinen?
In alles wat je eet zitten gisten en bacteriën en ook andere varianten van E. coli. Mensen in Afrika eten bijvoorbeeld anders dan wij. Ze hebben vaak ook andere bacterie soorten in hun darmen. Stel dat je een tijd in Afrika woont, dan verandert met de andere voeding ook je microbioom. En zo kun je nooit precies weten waaruit je microbiota bestaat en of je (potentieel) schadelijke bacteriën bij je draagt. Als je gezond en divers eet, dan is dat gunstig voor je darmbacteriën. Meer kun je niet doen.
U bent ver gekomen met de ‘minidarmen’. Volgen er nog meer onderzoeken waarbij u de minidarmen inzet?
Er zijn ook andere bacteriën die schadelijk kunnen zijn. Van Fusobacterium is ook bekend dat deze mogelijk ook darmkanker veroorzaakt. Die bacterie wordt ook vaak teruggevonden in darmkankertumoren. Maar daarvan is het causaal verband nog niet vast komen te staan. Het is het kip-ei verhaal, wat is de oorzaak en wat het gevolg? We werken wereldwijd met verschillende organisaties samen om ook de invloed van andere bacteriën zoals de fusobacterie te onderzoeken.
Lees ook:
- Antidepressivum laat goede effecten zien bij PDS
- Parkinson uit zich vaak eerst met maagdarmklachten
- Anti-TNF medicatie of een operatie als eerste behandeling bij de ziekte van Crohn
- Hoger risico op lange termijn complicaties door persisterende vlokatrofie bij coeliakie
- Thalidomide effectief tegen terugkerend bloedverlies bij angiodysplasie