De hersenen voeden via de darmen: hoe prebiotica de ziekte van Huntington kunnen beïnvloeden

Als we denken aan de effecten van de ziekte van Huntington (ZvH), denken de meeste mensen automatisch aan de hersenen vanwege de ernstige symptomen die worden veroorzaakt door het afsterven van hersencellen. We vergeten gemakkelijk dat het gen dat de ZvH veroorzaakt in het hele lichaam aanwezig is – ook in de darmen! Recent onderzoek onder leiding van Dr. Carolina Gubert en Dr. Anthony Hannan aan de Universiteit van Melbourne onderzocht hoe het voeden van darmbacteriën met een gezonde voedzame maaltijd sommige tekenen van de ZvH in muismodellen zou kunnen verbeteren. Laten we eens kijken hoe we onze bacteriën kunnen helpen om ons te helpen.

De kleine bewoners in je lichaam

Een bloeiende metropool van microben – kleine organismen die te klein zijn om met het blote oog te zien – leeft in een bloeiende gemeenschap in onze darmen. Microben kunnen bacteriën, virussen of schimmels zijn – dingen die vaak een slechte reputatie hebben omdat ze ziektes veroorzaken. De meeste zijn echter onschadelijk en kunnen zelfs goed zijn voor onze gezondheid.

Honderden soorten bacteriën noemen onze darmen hun thuis en ze helpen bij het afbreken van complexe koolhydraten, produceren essentiële vitaminen en leren ons immuunsysteem het verschil te herkennen tussen vriendelijke en schadelijke bacteriën.

Darmbacteriën kunnen zelfs met onze hersenen praten! Ze communiceren via chemische stoffen en ons zenuwstelsel, en de hersenen praten terug! Het is als twee vrienden die constant met elkaar appen. Heb je je wel eens gestrest of nerveus gevoeld en buikpijn of veranderingen in je stoelgang ervaren? Dit is een voorbeeld van communicatie via de darm-hersenverbinding. Je hersenen appen je darmen “we zijn nerveus” en je darmen reageren met vlinders of misselijkheid.

De populatie van de microben-metropool is anders bij de ZvH

Veel mensen met de ZvH ervaren maag-darmklachten die hun levenskwaliteit verminderen, waaronder diarree, gewichtsverlies, incontinentie en verstopping. Bij de ZvH kan het darmmicrobioom – de populatie bacteriën in de darm – uit balans raken, wat betekent dat er een overgroei van schadelijke bacteriën en een verlies van gunstige bacteriën kan zijn. Het is als een stad waar alle behulpzame bewoners zijn vertrokken en probleemmakers zijn ingetrokken. Dit leidt op zijn beurt tot meer stress, minder beschikbare diensten en meer vervuiling in de buurt.

Deze veranderingen kunnen ook leiden tot een afname van het aantal verschillende soorten bacteriën in het microbioom, wat ook kan bijdragen aan de maag-darmklachten die patiënten krijgen bij de ZvH. In dit onderzoek wilden de auteurs kijken of het herstellen van de orde in de microbioom-buurt bij de ZvH de darmsymptomen zou helpen, en of een gelukkigere darm andere ZvH-symptomen die met de hersenen te maken hebben zou kunnen verbeteren via het tweerichtingscommunicatiesysteem tussen de darmen en hersenen.

De potentiële kracht van prebiotica

Hoe kunnen we een gezonde mix van microben in onze darmen herstellen? Het antwoord is om ze iets te voeren dat alleen de gunstige bacteriën kunnen eten, waardoor ze in aantal kunnen groeien. Dit voedsel, bekend als prebiotica, kan niet gemakkelijk worden verteerd door schadelijke bacteriën, waardoor de behulpzame buren de probleemmakers weer in aantal kunnen overtreffen.

De prebiotica die in deze studie werden gebruikt kunnen in twee groepen worden ingedeeld: fructo-oligosacharide (FOS) en galacto-oligosacharide (GOS). FOS wordt vaak gevonden in fruit en groenten, terwijl GOS vaak voorkomt in zuivelproducten. Een combinatie van deze prebiotica werd dagelijks aan ZvH-muizen gegeven vanaf een leeftijd van 6 weken en de muizen werden regelmatig getest om te zien of hun bewegingsvaardigheden, cognitieve vaardigheden en maag-darmklachten verbeterden. Sommige muizen werden alleen met water behandeld ter vergelijking.

De ZvH bestrijden via de darmen

Maag-darmklachten

Laten we eerst eens kijken wat er met de darmen gebeurde. Met prebiotica gevoede muizen hadden zachtere ontlasting en snellere darmpassage, en een lagere stoelgang output, wat suggereert dat de spijsvertering soepeler verliep. Bij nadere beschouwing van hoe de microben zelf werden beïnvloed, leken prebiotica de diversiteit van het microbioom te veranderen, waaronder een toename van gunstige bacteriën die de spijsvertering en immuungezondheid ondersteunen.

Hoe meer goede burgers er in de buurt wonen, hoe meer diensten ze kunnen leveren! Er was ook een toename van nuttige chemicaliën die door gunstige bacteriën werden geproduceerd bij met prebiotica behandelde muizen. Deze chemicaliën, bekend als korte-keten vetzuren, kunnen zowel de darm- als de hersengezondheid ondersteunen.

Bewegingssymptomen

Laten we nu eens kijken naar beweging. Er werden verschillende activiteiten uitgevoerd om de prestaties van de muizen te testen, waaronder het meten hoe lang muizen op een draaiende staaf konden blijven, hoe muizen hun poten bewegen als ze bij hun staart worden opgepakt, en hoe ze op een loopband lopen. In al deze gevallen vertoonden vrouwelijke muizen die prebiotica kregen betere bewegingskenmerken dan onbehandelde muizen, maar er was geen duidelijke verbetering bij mannetjes.

In muizenstudies manifesteren sommige aspecten van de ZvH zich niet altijd op dezelfde manier bij mannetjes en vrouwtjes, wat betekent dat behandelingen niet altijd even goed werken bij beide geslachten. Deze gegevens zijn echter veelbelovend omdat ze ons vertellen dat het verbeteren van de gezondheid van de darmmicroben signalen naar de hersenen stuurt die ook bewegingssymptomen kunnen verbeteren, vooral bij vrouwtjes.

Cognitieve symptomen

Ten slotte onderzochten de wetenschappers of prebiotica het ruimtelijk leren en geheugen verbeterden. Ze gebruikten een doolhof met drie armen die de muizen kunnen verkennen. Als ze nieuwe armen van de doolhof blijven verkennen, laat dit zien dat de muizen hebben onthouden waar ze eerder zijn geweest en nieuw gebied verkennen.

Prebiotica verbeterden het ruimtelijk leren en geheugen bij zowel controle- als ZvH-vrouwtjesmuizen. Er werden geen verbeteringen gezien in een andere geheugentest voor mannelijke of vrouwelijke muizen die onderzocht hoe goed ze objecten onthielden.

Wat betekent dit voor de ZvH?

De resultaten van deze studie laten zien dat het verbeteren van de algemene darmgezondheid met prebiotica een positief effect zou kunnen hebben op darmklachten en ook op geheugen- en bewegingssymptomen. De resultaten waren vooral veelbelovend bij vrouwtjes.

Prebiotica worden beschouwd als zeer veilige behandelingen, wat betekent dat ze gemakkelijk kunnen worden opgenomen in een klinische studie zonder grote veiligheidszorgen, hoewel muizen en mensen zeer verschillend zijn, dus voorzichtigheid is altijd geboden. Deze bemoedigende resultaten kunnen wetenschappers er ook toe aanzetten om te kijken naar aanvullende manieren om de darmgezondheid te verbeteren om te zien of het mensen met de ZvH zou kunnen helpen.

Samenvatting

• Maag-darmproblemen zijn een symptoom van de ZvH.
• De darmen en hersenen kunnen met elkaar communiceren en beïnvloeden hoe de ander zich voelt.
• Prebiotica dienen als voedzaam voedsel voor gunstige bacteriën maar kunnen niet worden gegeten door schadelijke bacteriën.
• Behandeling met prebiotica leek maag-darm-, bewegings- en sommige geheugensymptomen in ZvH-muismodellen te verbeteren, waaronder betere bewegingscoördinatie bij vrouwtjes, verbeterd geheugen en een gezondere darmfunctie.
• Prebiotica worden beschouwd als zeer veilig en zouden in de toekomst gemakkelijk kunnen worden opgenomen in een klinische studie.