Evolutie van ons microbioom

DOOR: ivanka kaus
Evolutie van ons microbioom
Afname van diversiteit
Diverse volkeren en apen vergeleken
Het is bekend dat onze leefstijl van invloed is op ons microbioom. Toch weten
we verder maar weinig over het ontstaan ervan. Hoe ziet onze darmflora er
bijvoorbeeld uit ten opzichte van onze verre voorouders? En van de apen?
Het microbioom omvat alle micro-organismen die zich op en in ons lichaam bevinden met al hun genetisch materiaal. Het betreft
voornamelijk bacteriën. De darmflora omvat bijvoorbeeld het geheel aan micro-organismen in ons spijsverteringsstelsel. Overigens is deze
met zo’n 4000 bacteriesoorten veel omvattender dan de flora van de vagina (zo’n 300 verschillende bacteriesoorten). De microben spelen een
belangrijke rol in ons bestaan. Dat is niet zo vreemd, omdat ze in aantal ongeveer tien keer het aantal van onze lichaamscellen overtreft.
Human Microbiome Project
In het Human Microbiome Project hebben meer
dan tweehonderd wetenschappers gedurende vijf
jaar het microbioom van de mens zoveel mogelijk
in kaart weten te brengen. Het werd in 2008 aan de
wereld gepresenteerd. Bij 242 gezonde Amerikanen
waren monsters afgenomen van de huid, neus,
mond, ontlasting en bij vrouwen van de vagina. De
monsters werden vervolgens geanalyseerd met behulp
van speciaal DNA-onderzoek. Daarnaast richtte het
project zich op de invloed van het microbioom op
verschillende aandoeningen zoals overgewicht, diabetes
en chronische darmaandoeningen.
Ondanks dit uitgebreide onderzoek, weten we nog
maar weinig van ons authentieke microbioom. Kennis
hiervan zou echter een belangrijke bijdrage kunnen
leveren aan onze huidige gezondheid en voeding, zo
136
ORTHO 4-2015
www.ortho.nl
Diversiteit van de voeding
stellen wetenschappers in een publicatie in de Journal
of Human Evolution.1 Zo weten we op dit moment niet
wat de invloed is van onze Westerse voeding, hygiëne
en antibioticagebruik op ons microbioom. Leven we
in harmonie met onze onzichtbare ‘bewoners’ of is er
sprake van disharmonie, zich uitend in welvaartziekten
zoals obesitas, diabetes, allergieën en hart- en
vaataandoeningen? Een verstoring van de darmflora
bijvoorbeeld blijkt van invloed op het verloop van de
ziekte van Crohn.
Ontlasting van apen
In hun publicatie stellen de wetenschappers dat - buiten
analyse van gemummificeerde overblijfselen van onze
voorouders - er nog twee manieren zijn om informatie
te vergaren over het microbioom van onze voorouders.
Dit kan door analyse van gefossiliseerde ontlasting
en door analyse van tandsteen. Ondanks dat dit type
onderzoek nog in de kinderschoenen staat, is er toch
al iets bekend van onze voorouders. Deze informatie
komt uit een geheel andere hoek, namelijk door analyse
van ontlastingmonsters van apen.
Wetenschappers van de Yale University in de Verenigde
Staten onderzochten het DNA dat aanwezig was in
ontlastingmonsters van verschillende apensoorten.2
Het betrof een groep van 160 chimpansees uit
Tanzania, 70 wilde bonobo’s uit Congo en 186
wilde gorilla’s van Kameroen. Tevens beschikten de
wetenschappers over informatie van personengroepen
die leefden in stedelijke gebieden van de Verenigde
Staten, Malawi en Europa en van personen die nog
een primitieve leefstijl hadden in het regenwoud van
Venezuela en in Tanzania.
Minder diversiteit in huidige darmflora
In vergelijking met de apen bleek dat de darmflora
van de huidige mens veel minder divers is van
samenstelling. Bovendien bevat de darmflora van de
huidige mens minder bacteriesoorten die in staat zijn
om complexe koolhydraten van planten te verteren.
Daarentegen werden in de menselijke darm meer
bacteroidesbacteriën aangetroffen die dierlijke vetten
en eiwitten kunnen verteren. Opvallend was verder
dat het verschil in de darmflora van Amerikanen ten
www.ortho.nl
heeft een gunstige invloed
op de samenstelling van het
microbioom.
opzichte van jagers uit Tanzania groter was dan van
de jagers ten opzichte van de wilde bonobo’s uit
Congo. Hoewel er bij de primitief levende volkeren
uit Venezuela en Tanzania een afname van de
diversiteit van de darmbacteriën werd waargenomen,
werd deze verminderde diversiteit vooral gezien
bij de Amerikanen. Deze bevindingen bevestigen
de hypothese dat tijdens de menselijke evolutie de
microbiële diversiteit is afgenomen. Daarbij komt dat
onze voorouders op het moment dat ze meer dierlijke
producten gingen eten waarschijnlijk bacteriesoorten
verloren die plantaardig voedsel konden verteren.
Wat de exacte consequenties zijn van de verminderde
diversiteit van bacteriesoorten in de darm van de
huidige mens, is niet bekend. Wel zijn er relaties
aangetoond tussen een minder diverse darmflora en
maagdarmaandoeningen, auto-immuunziekten en
overgewicht.
Conclusie
Het geheel aan micro-organismen met hun genetisch
materiaal blijkt tijdens de evolutie te zijn veranderd.
Andersom kan het microbioom mogelijk onze
evolutie hebben beïnvloed, hoewel bewijs hiervoor
tot nu toe alleen gevonden is bij fruitvliegen. Ook is
er nog onvoldoende bekend over de effecten van het
veranderde microbioom op onze gezondheid.
Maar één ding staat vast: ons ‘mens-zijn’ wordt sterk
beïnvloed door ons microbioom.
1. Warinner C, Speller C, [..], Lewis CM Jr. Ancient human microbiomes.
J Hum Evol 2015; 79:125-36
2. Moeller AH, Li Y, [..], Ochman H. Rapid changes in the gut
microbiome during human evolution. Proc Natl Acad Sci U S A 2014;
111(46):16431-5
ORTHO 4-2015
137