De darmbarrière: het microbioom als architect van ons afweersysteem

Stel u voor: één enkel laagje cellen, letterlijk een haar breed, scheidt uw patiënten van de 65 ton voedingswaren die ze in de loop van hun leven zullen eten. Dit indrukwekkende staaltje biologische engineering is de darmbarrière – een erg slimme barricade die tegelijkertijd essentiële voedingsstoffen doorlaat maar virussen, pathogene bacteriën en toxines tegenhoudt.

Structureel gezien scheidt de darmbarrière dus het uitwendige deel van het maag-darmstelsel (lumen) van het interne deel (bloed), en zorgt ervoor dat:

• de toestroom van voedingsstoffen en bacteriën onder controle blijft;
• er een evenwicht is tussen tolerantie en afweer mbt externe antigenen;
• er een rechtstreekse invloed is op de voeding van de darmcellen, aan de hand van interacties met de microbiota.

De darmbarrière functioneert als een beveiligingssysteem met vier lagen:

1.   De slijmlaag als eerste filter

Deze viskeuze stof wordt geproduceerd door slijmbekercellen en voorkomt dat bacteriën rechtstreeks in contact komen met darmcellen. Denk aan een beschermende gel waarin indringers vast komen te zitten.

2. Het darmepitheel als verdedigingsmuur (van cellen)

Deze cellen hangen aan elkaar vast dankzij de zonula occludens eiwitten – een soort moleculaire ritssluiting die bepaalt wat wel of niet wordt doorgelaten.

3. De darmmicrobiota als frontlinie

Deze levende barrière bestaat uit onze ‘eigen’ micro-organismen (zo hebben we er 10¹⁴ op en in ons lichaam) die mee op de barricade staan en met hun metabole activiteiten niet alleen de barrière kunnen versterken, maar ook de implantatie van een groot aantal ziekteverwekkers belemmeren.

4. De GALT als militaire reserve

Onder deze barrière houdt 70% van onze immuuncellen zich schuil, klaar om in te grijpen.

Samen zorgen deze lagen voor een selectieve filtering: voedingsstoffen en gunstige elementen worden doorgelaten, terwijl pathogenen, toxines en ongewenste antigenen worden tegengehouden.

Als er een bres wordt geslagen in de barricade, spreken we van ‘leaky gut syndrome’. Ongewenste moleculen kunnen zich dan een weg banen door het darmepitheel, waardoor lichte, maar chronisch ontstekingen kunnen ontstaat. De gevolgen daarvan beperken zich niet tot het spijsverteringskanaal:

Impact op de spijsvertering:

• Ziekte van Crohn, colitis ulcerosa, …

Systemische effecten:

• Diabetes type 2, obesitas
• Auto-immuunziekten (lupus, reumatoïde artritis)
• Voedselallergieën
• Stemmingsstoornissen (depressie, angst)

Voedingssignaal: Als een patiënt klaagt over een chronisch opgeblazen gevoel, onverklaarbare vermoeidheid of stemmingsstoornissen, kan een verstoord darmmicrobioom aan de oorzaak liggen.

 

Soms kan een eetpatroon deze natuurlijke barricade verzwakken:

• Onevenwichtige voeding: te veel geraffineerde suikers of ultrabewerkte voeding, te weinig vezels,…
• Te veel additieven: emulgatoren, zoetstoffen met een laag caloriegehalte
• Een onevenwicht van omega 6 en omega 3: wat ontsteking in de hand werkt
• Niet-voedingsgerelateerde factoren: chronische stress, medicatie (NSAID’s, antibiotica), slaaptekort, alcohol, tabak, …

1.   Het darmmicrobioom voeden en beschermen

Het microbioom draagt op verschillende manieren bij aan de goede werking van de darmbarrière:

• Metabole activiteit: productie van korte-ketenvetzuren, zoals boterzuur, propionzuur en azijnzuur en effectormoleculen (bacteriocines, extracellulaire vesikels)
• Stimuleren van de productie:
  • van mucines (om het darmslijm te versterken)
  • van antimicrobiële peptiden (AMP)
  • van zonula occludens eiwitten (tight junctions)
• Immunomodulatie:
  • modulatie van pro- en anti-inflammatoire cytokinen
  • inductie van tolerantie, verminderen van overmatige ontsteking (allergie, auto-immuunziekte)
  • Verbeterde weerstand tegen LPS (lipopolysachariden) en toxines
  • productie en secretie van IgA’s

2. De darmbarrière ondersteunen dankzij bacteriële metabolieten

De micro-organismen in de darm zijn niet zomaar bewoners, maar fungeren als architecten/restaureerders van de darmbarrière. Uw voedingsadvies kan rechtstreeks impact hebben op die activiteit:

– Productie van ‘biologisch cement’

Korte-ketenvetzuren (KKVZ) afkomstig van de fermentatie van voedingsvezels:

KKVZ	Voedingsbronnen	Specifieke rol
Boterzuur	Peulvruchten, haver, groene bananen	Belangrijkste brandstof voor darmcellen, versterkt zonula occludens (darmbarrière), anti-inflammatoire werking
Propionzuur	Gerstvezels, appels, citrusvruchten	Remmende werking tegenover inflammatoire cytokines (TNF-α), moduleert NF-kB
Azijnzuur	Groene groenten, oplosbare vezels	is een bron van energie voor de darmcellen

– Stimuleren van lokale afweer

• Slijmproductie: verdikken van de beschermlaag
• Antimicrobiële peptiden: natuurlijke antibiotica
• Secretie van IgA’s: eerstelijns antilichamen

– Intelligente immunomodulatie

• Inductie van tolerantie voor voedingsbestanddelen
• Naar ontstekingsremmende reacties toe (IL10)
• T-celvorming

 

 

Een goed werkende darmbarrière is cruciaal om chronische ontsteking te beperken en de alertheid van het immuunsysteem te handhaven. De darmbarrière is niet zomaar een passieve grens: het is een dynamisch ecosysteem waar microbiota en immuniteit samenwerken.

Drie voedingspijlers ondersteunen de darmbarrière: gevarieerde voedingsvezels, probiotica in voeding en beperken van verstorende invloeden.

Een belangrijk punt voor raadplegingen: Evalueer steeds eerst en vooral de inname van vezels en gefermenteerde voedingsmiddelen door uw patiënten. Deze eenvoudige voedingsbenadering kan de toestand van de darmbarrière reeds sterk verbeteren.

1. Hiippala K. et al., The Potential of Gut Commensals in Reinforcing Intestinal Barrier Function and Alleviating Inflammation. Nutrients. 2018 Aug; 10(8): 988. doi: 10.3390/nu10080988
2. Cani PD et al., Changes in gut microbiota control metabolic endotoxemia-induced inflammation in high-fat diet–induced obesity and diabetes in mice. Diabetes. 2009 Jul; 58(7): 1470–1481. doi: 10.2337/db08-1406
3. Camilleri M. et al., Leaky gut: mechanisms, measurement and clinical implications in humans. Gut. 2019 Aug; 68(8): 1516–1526. doi: 10.1136/gutjnl-2019-318427
4. Odenwald MA, Turner JR. et al., Intestinal permeability defects: is it time to treat? Clinical Gastroenterology and Hepatology. 2013 Sep; 11(9): 1075–1083. doi: 10.1016/j.cgh.2013.07.001
5. Chelakkot C. et al., The microbiome–gut–brain axis in neuropsychiatric disorders: opportunities and challenges. Current Opinion in Pharmacology. 2018 Oct; 40: 87–92. doi: 10.1016/j.coph.2018.04.005
6. Martínez-Medina M. et al., Intestinal microbial dysbiosis in inflammatory bowel disease: in search of a microbiome signature. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2014 Aug; 11: 497–511. doi: 10.1038/nrgastro.2014.87
7. de Vos WM, Tilg H, Van Hul M, Cani PD. et al., Gut microbiome and health: mechanistic insights. Gut. 2022 May; 71(5): 1020–1032. doi: 10.1136/gutjnl-2021-326789