Het effect van de afbraak van gluten door het microbioom op ontsteking in colitis ulcerosa

Colitis ulcerosa (CU) is de meest voorkomende inflammatoire darmziekte (IBD). De oorzaak van CU is niet bekend, maar lijkt multifactorieel te zijn, waarbij genetische aanleg, leefstijl en microbioom waarschijnlijk een belangrijke rol spelen. Huidige behandelingen bestaan uit ontstekingsremmende medicijnen, medicijnen die het afweersysteem beïnvloeden zodat het ziektebeeld rustiger verloopt. Er is echter behoefte aan meer informatie over hoe voedingsstoffen, zoals gluten, CU beïnvloeden, zodat nieuwe behandelstrategieën ontwikkeld kunnen worden.

CU komt vooral voor in westerse landen waar het dieet extreem veranderd is in de afgelopen decennia. Het dieet bestaat nu onder meer uit een grote hoeveelheid geraffineerde granen die gluten bevatten. Gluten worden vooral geassocieerd met coeliakie. In coeliakiepatiënten zorgen afgebroken gluten producten, zoals de peptides gliadine en glutenine, en onafgebroken gluten voor ontstekingen. Uit onderzoek blijkt nu ook dat IBD-patiënten en CU-patiënten een verlichting van symptomen ervaren bij het volgen van een glutenvrij dieet.

Gluten is voor een groot gedeelte bestand tegen enzymen in het maag-darmkanaal en worden voornamelijk afgebroken door de bacteriën in onze darmen. Een karakteristiek van CU is dat de patiënten in vergelijking met gezonde mensen minder variatie aan bacteriën hebben in hun microbioom. Het verlies van bacteriën heeft een aangepaste afbraak van voedingsstoffen als gevolg. Het is dan mogelijk dat deze verminderde diversiteit ervoor zorgt dat CU-patiënten gluten anders afbreken en ook producten produceren die kunnen leiden tot ontsteking. Wetenschappers in Zwitserland hebben daar onderzoek naar gedaan. Zij hebben onderzocht of de veranderde samenstelling van het microbioom en afgebroken gluten producten werkelijk kunnen leiden tot ontstekingen.

Hiervoor hebben ze afgebroken gluten producten geïsoleerd uit de ontlasting van 45 deelnemers. Van de 45 deelnemers waren 13 gezond en 32 CU-patiënten. Iedereen was van dezelfde leeftijd. Alle deelnemers moesten een vragenlijst invullen om bij te houden hoeveel gluten er werd geconsumeerd. Hierbij werd de hoeveelheid gluten in witbrood, bagels, English muffins en koekjes opgeteld. Vervolgens werden ontlastingsmonsters verzameld van de deelnemers en de hoeveelheid gluten bepaald in de ontlasting. Uit de ontlastingsmonsters werden zowel gluten-afbrekende bacteriën geïsoleerd als afgebroken glutenproducten. De afgebroken glutenproducten werden vervolgens op gekweekte menselijke darmepitheelcellen gebracht. De ernst van de ontstekingsreactie werd gemeten door de hoeveelheid ontstekingsbiomarker IL-8 te meten die wordt geproduceerd door de epitheelcellen. Daarnaast hebben ze ook gekeken naar het effect van afgebroken glutenproducten op de darmdoorlaatbaarheid (permeabiliteit), aangezien CU-patiënten ook een verhoogde darmdoorlaatbaarheid hebben. De doorlaatbaarheid werd beoordeeld door de hoeveelheid occludine te meten.  

Uit het onderzoek blijkt dat CU-patiënten evenveel gluten eten als gezonde mensen en dat ze nog steeds het vermogen hebben om gluten af te breken. Echter hebben CU-patiënten weinig variatie in de soorten bacteriën die gluten kunnen afbreken. De gluten afbrekende bacteriën zijn vooral enterococcus en bacillus soorten. Dat betekent dat de darmen van CU-patiënten een grote hoeveelheid afgebroken gluten producten bevatten die geproduceerd zijn door deze bacteriën.

In coeliakiepatiënten is het bekend dat de afgebroken gluten producten van enterococcus bacteriën het afweersysteem activeren. Er is ook aangetoond dat enterococcus bacteriën kunnen leiden tot ontsteking in muizendarmen. Daarentegen kunnen bacillus bacteriën gluten goed afbreken en kunnen geïnactiveerde bacillus soorten CU-symptomen verbeteren. Bovendien kunnen ze de productie van immuun activerende en ontstekingsremmende cytokinen en chemokinen aanpassen.

Tijdens dit onderzoek bleek dat CU-patiënten minder bacillus bacteriën hadden dan de gezonde groep. Daarnaast bleek dat de afgebroken gluten producten van enteroccoccus bacteriën tot meer ontsteking leidden dan de afgebroken gluten producten van de bacillus bacteriën. Daarentegen was er geen verschil gevonden tussen het effect van afgebroken gluten producten van enterococcus bacteriën van de gezonde groep en de CU-patiënten op de hoeveelheid IL-8 en occludine. Hetzelfde gold voor de afgebroken gluten producten van de bacillus bacteriën van beiden groepen.

Dit onderzoek laat zien dat mensen met CU een mindere variatie aan darmbacteriën hebben om gluten af te breken. Er is echter geen bewijs gevonden dat het ook daadwerkelijk een ontstekingsreactie veroorzaakt. Het blijkt wel dat afgebroken gluten producten geproduceerd door specifieke bacteriën in staat zijn ontstekingen te activeren. Het kan dus wel zijn dat, net zoals bij coeliakie, de aanwezigheid van afgebroken gluten producten bijdragen aan de klachten van CU- patiënten.

Bron: Gluten Degradation by the Gut Microbiota of UlcerativeColitis Patients (nih.gov)

Lees ook: