Onderzoekers UMCG tonen aan: microbioom heeft directe invloed op suikerstofwisseling en diabetesrisico

GRONINGEN - Het microbioom, de micro-organismen in onze darmen, heeft een directe invloed op de suikerstofwisseling en het risico op diabetes.

Dit wordt aangetoond door onderzoekers van onder meer het Universitair Medisch Centrum Groningen (UMCG) en de universiteit van Oxford. De resultaten van hun onderzoek zijn maandag gepubliceerd in het tijdschrift Nature Genetics.

Directe verantwoordelijkheid lastig aan te tonen

De micro-organismen in onze darmen, het microbioom genoemd, spelen een belangrijke rol bij het verteren van voedsel en zijn bijvoorbeeld in verband gebracht met obesitas.

Maar hoewel iedere week tientallen nieuwe mogelijke verbanden worden vastgesteld tussen darmbacteriën en gezondheid, is het lastig aan te tonen dat die bacteriën hiervoor direct verantwoordelijk zijn.

,,Studies naar het microbioom lieten alleen maar zien dat bepaalde bacteriesoorten veel of juist weinig voorkwamen bij bepaalde gezondheidstoestanden, zoals overgewicht, zonder dat een oorzakelijk verband is bewezen”, zegt Serena Sanna, adjunct-hoogleraar aan het UMCG. Afgestudeerd als wiskundige werkt ze nu bij de afdeling Genetica, in het team geleid door Cisca Wijmenga, hoogleraar humane genetica in het UMCG.

Mendeliaanse Randomisatie

Het probleem is dat het microbioom een effect kan hebben op gezondheid, maar dat gezondheid ook effect heeft op het microbioom. Daarom wilde Sanna graag een oorzakelijk verband vinden tussen darmbacteriën en gezondheid.

Het is gelukt om een oorzakelijk verband aan te tonen tussen darmbacteriën en suikerstofwisseling, met een methode die Mendeliaanse Randomisatie heet.

In het nieuwe onderzoek hebben Sanna en een groep internationale collega’s aangetoond hoe veranderingen in het microbioom niet alleen kunnen leiden tot bescherming tegen type 2-diabetes via een verhoogde afgifte van insuline in reactie op glucose, maar ook tot een verhoogd risico op type 2-diabetes.

Ze gebruikten informatie over genetische eigenschappen en darmbacteriën van bijna duizend deelnemers van het LifeLines DEEP cohort. ,,We zochten naar de aanwezigheid van bepaalde bacteriesoorten die een rol spelen bij de suikerstofwisseling en overgewicht. Dat zijn allebei risicofactoren voor type 2 diabetes”, legt Sanna uit.

Daarna bekeken de onderzoekers wat oorzaak was en wat het gevolg. Dat deden ze door de gegevens uit LifeLines te vergelijken met deelnemers uit verschillende Europese bevolkingsonderzoeken. Door een statistische analyse wisten Sanna en haar collega’s aan te tonen dat bepaalde darmbacteriën een direct effect hebben op het risico op suikerziekte.

Butyraat

Vooral twee bacteriesoorten die in de darmen zorgen voor de productie van een vetzuur met de naam butyraat, bleken belangrijk. ,,Mensen bij wie deze bacteriën in grotere aantallen aanwezig waren, lieten een verhoogde reactie van insuline zien na toediening van een dosis glucose. Hoe sterker die reactie, hoe kleiner het risico op suikerziekte”, zegt Sanna.

Butyraat ontstaat tijdens de vergisting van voedsel door bacteriën. Een aantal eerdere onderzoeken heeft ook al laten zien dat butyraat vermoedelijk beschermend werkt tegen diabetes.

Oorzaak- en gevolg-relatie

Dit onderzoek laat zien dat de analytische methode die Sanna en haar collega’s gebruikten werkt: het was mogelijk om een oorzakelijk verband te leggen tussen de samenstelling van het microbioom (het aantal butyraat-producerende bacteriën) en het risico op type 2 diabetes. ,,Dit betekent dat we onze methode nu kunnen gebruiken om de oorzaak en gevolg-relatie te onderzoeken tussen heel veel andere eigenschappen van het microbioom en ziekten.”