rood vlees

Invloed van vleesinname op de microbiota

We worden ons er steeds meer van bewust dat een groenterijk dieet goed is voor onze gezondheid. De afgelopen jaren is naar voren gekomen dat het westerse dieet hand in hand gaat met een verhoogde kans op het ontwikkelen van darmkanker en chronische darmontstekingen (IBD) (1-3). Het westerse dieet bevat relatief weinig groenten en relatief veel rood en bewerkt vlees. Dergelijke soorten vlees zouden een negatieve impact hebben op onze microbiota.

Er zijn 5 belangrijke bacteriële phyla (stammen) in het menselijke spijsverteringskanaal, waaronder Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria en Verrucomicrobia. Firmicutes (Gram-positief) en Bacteroidetes (Gram-negatief) vormen de meerderheid, goed voor ∼65% van het totale aantal bacteriën (4). Micro-organismen van de menselijke darm variëren van persoon tot persoon op basis van verschillende factoren, waaronder geboortewijze, geslacht, leeftijd, gezondheid, lichaamsgewicht, dieet, fysieke activiteit en medische geschiedenis, met name het gebruik van antibiotica (5). Veranderingen in het dieet veranderen snel de microbiota in de dikke darm, wat aangeeft dat het dieet de microbiota sterk kan beïnvloeden, zelfs meer dan de gastheergenetica (6).

Vlees en darmkanker

Er zijn veel mechanismen voorgesteld in de relatie tussen bewerkt en rood vlees en bepaalde pathologische aandoeningen (vooral wat betreft het risico op colorectale kanker), waarvan sommige de darmmicrobiota betreffen (7). Onder hen bevatten rood en bewerkt vlees een hoog gehalte aan L-carnitine, dat, samen met choline, betaïne en lecithine, door de darmmicrobiota wordt beschouwd als de voorlopers van een kritisch product dat bekend staat als trimethylamine (TMA). Vervolgens wordt TMA naar de lever getransporteerd, waar het wordt omgezet in trimethylamine N-oxide (TMAO), wat geassocieerd is met ontstekingsroutes en risico op hart- en vaatziekten (9). Hoewel TMAO zelf misschien niet als een negatieve metaboliet wordt beschouwd, wordt een hogere hoeveelheid van dit component geassocieerd met ongunstige resultaten in een context van ongezonde voedingspatronen, aangezien TMA meestal wordt gesynthetiseerd door Firmicutes en Proteobacteria. Deze twee phyla nemen toe met darmdysbiose (10). Aan de andere kant wordt betaïne prominent aangetroffen in sommige gezonde plantaardige componenten zoals spinazie en bieten, en choline kan worden gevonden in positieve dierlijke producten zoals eieren, melk en vis (11). Interessant is dat vis en zeevruchten ook TMA en TMAO kunnen bevatten, waarvan in sommige onderzoeken is bewezen dat ze omgekeerd ontstekingsremmende eigenschappen hebben (12). Deze bevindingen tonen aan dat darmdysbiose die door voeding wordt bevorderd, kan samenwerken met hogere niveaus van TMA en TMAO, wat leidt tot pro-inflammatoire aandoeningen, maar wanneer TMA niet wordt geproduceerd door een veranderde darmmicrobiota, kan het ontstekingsremmende eigenschappen vertonen, waardoor de directe invloed van de darmflora op de status van het immuunsysteem.

Desalniettemin bevatten rood en bewerkt vlees verhoogde niveaus van negatieve componenten, zoals heemijzer, dat is gecorreleerd met een versterkte groei van cellen in de darmen en de wijziging van de darmbarrière (13). In het bijzonder zijn veranderingen in Fusobacterium nucleatum, Streptococcus bovis/gallolyticus, Escherichia coli en Bacteroides fragilis gemeld als gevolg van overmatige consumptie van rood vlees, in wisselwerking met de andere negatieve factoren in rood vlees, waaronder het juiste heem, N-nitrosoverbindingen en heterocyclische aminen (14). Een ander belangrijk element in rood en bewerkt vlees, N-glycolylneuraminezuur (Neu5Gc), kan ook worden gereguleerd door specifieke darmmicrobiota-bacteriën, waardoor de ontstekingsbevorderende effecten van deze stof, bekend als xenosialitis (15), worden verhoogd of verminderd.

Vlees en IBD

Inflammatoire darmziekte (IBD) is een ernstig gevaar voor de volksgezondheid, maar de precieze oorzaak van de ziekte is onduidelijk. Een hoge inname van rood vlees hangt nauw samen met het optreden van IBD. In een studie hebben onderzoekers gekeken of een hoge inname van rood vlees de gevoeligheid van colitis en het onderliggende mechanisme kan verhogen. Muizen werden gedurende 8 weken gevoed met verschillende niveaus van rood vlees en vervolgens werd de inhoud van de dikke darm geanalyseerd door middel van 16S rRNA-sequencing. Vervolgens werd 3% dextransulfaat-natrium gebruikt om colitis bij muizen te induceren. Ze ontdekten dat een hoge dosis rood vlees intestinale microbiota-stoornissen veroorzaakte, de relatieve hoeveelheid van Lachnospiraceae , Faecalibaculum, Blautia en Dubosiella verminderde en de relatieve hoeveelheid van Bacteroides en Alistipes verhoogde. Dit leidt op zijn beurt tot een toename van colitis en inflammatoire cytokinesecretie. Bovendien ontdekten ze dat een hoge inname van rood vlees de integriteit van de dikke darmbarrière verminderde. Ze ontdekten ook dat een hoge inname van rood vlees de productie van meer inflammatoire cytokines zoals IL-1β, TNF-α, IL-17 en IL-6 en inflammatoire induceerbare enzymen zoals COX-2 en iNOS in dextransulfaat-natrium-geïnduceerde colitis induceerde.

Deze resultaten suggereren dat we het dieet moeten aanpassen en de inname van rood vlees moeten verminderen om het optreden van IBD te voorkomen (3).

Bronnen:

  1. Toribio-Mateas M et al. Impact of Plant-Based Meat Alternatives on the Gut Microbiota of Consumers: A Real-World Study. Foods 2021 Sept
  2. Garcia-Montero C et al. Nutritional Components in Western Diet Versus Mediterranean Diet at the Gut Microbiota–Immune System Interplay. Implications for Health and Disease. Nutrients Febr 2021
  3. Li et al. High Red Meat Intake Exacerbates Dextran Sulfate-Induced Colitis by Altering Gut Microbiota in Mice. Frontiers Nutr Aug 2021
  4. Rinninella E et al. What is the Healthy Gut Microbiota Composition? A Changing Ecosystem across Age, Environment, Diet, and Diseases. Microorganisms. 2019 Jan; 7(1): 14
  5. Ramirez J et al. Antibiotics as Major Disruptors of Gut Microbiota. Front. Cell. Infect. Microbiol., 24 November 2020
  6. Leeming E et al. Effect of Diet on the Gut Microbiota: Rethinking Intervention Duration. Nutrients. 2019 Dec; 11(12): 2862.
  7. Yang, J.; Yu, J. The association of diet, gut microbiota and colorectal cancer: What we eat may imply what we get. Protein Cell 2018, 9, 474–487.
  8. Chhibber-Goel, J.; et al. A. The complex metabolism of trimethylamine in humans: Endogenous and exogenous sources. Expert Rev. Mol. Med. 2016, 18. 
  9. Fu, B.C. et al. Associations of plasma trimethylamine N-oxide, choline, carnitine, and betaine with inflammatory and cardiometabolic risk biomarkers and the fecal microbiome in the Multiethnic Cohort Adiposity Phenotype Study. Am. J. Clin. Nutr. 2020, 111, 1226–1234.
  10. Papandreou, C.; Moré, M.; Bellamine, A. Trimethylamine n-oxide in relation to cardiometabolic health—Cause or effect? Nutrients 2020, 12, 1330.
  11. Cho, E.; et al. Dietary choline and betaine assessed by food-frequency questionnaire in relation to plasma total homocysteine concentration in the Framingham Offspring Study. Am. J. Clin. Nutr. 2006, 83, 905–911.
  12. Janeiro, M.H.; et al.  Implication of trimethylamine n-oxide (TMAO) in disease: Potential biomarker or new therapeutic target. Nutrients 2018, 10, 1398.
  13. Alisson-Silva, F.; Kawanishi, K.; Varki, A. Human risk of diseases associated with red meat intake: Analysis of current theories and proposed role for metabolic incorporation of a non-human sialic acid. Mol. Aspects Med. 2016, 51, 16–30.
  14. Abu-Ghazaleh, N.; Chua, W.J.; Gopalan, V. Intestinal microbiota and its association with colon cancer and red/processed meat consumption. J. Gastroenterol. Hepatol. 2020.
  15. Zaramela, L.S.; Martino, C.; Alisson-Silva, F.; Rees, S.D.; Diaz, S.L.; Chuzel, L.; Ganatra, M.B.; Taron, C.H.; Secrest, P.; Zuñiga, C.; et al. Gut bacteria responding to dietary change encode sialidases that exhibit preference for red meat-associated carbohydrates. Nat. Microbiol. 2019, 4, 2082–2089

Lees ook: