De microben die in de darmen leven, zijn de sleutel tot een goede gezondheid. Dr_Microbe / iStock / Getty Images Plus
Je weet het misschien niet, maar er leeft een leger microben in je die essentieel zijn om bedreigingen af te weren, waaronder het virus dat COVID-19 veroorzaakt.
In de afgelopen twee decennia hebben wetenschappers geleerd dat er in ons lichaam meer bacteriecellen leven dan menselijke. Deze gemeenschap van bacteriën die in en op ons leeft - het microbioom genoemd - lijkt op een bedrijf, waarbij elke microbe-soort gespecialiseerd werk verricht, maar allemaal werkt om ons gezond te houden. In de darmen brengen de bacteriën de immuunrespons tegen ziekteverwekkers in evenwicht. Deze bacteriën zorgen ervoor dat de immuunrespons effectief is, maar niet zo gewelddadig dat het collaterale schade aan de gastheer toebrengt.
Bacteriën in onze darmen kunnen een effectieve immuunrespons opwekken tegen virussen die niet alleen de darmen infecteren, zoals norovirus en rotavirus, maar ook degenen die de longen infecteren, zoals het griepvirus. De gunstige darmmicroben doen dit door gespecialiseerde immuuncellen opdracht te geven om krachtige antivirale eiwitten te produceren die uiteindelijk elimineren virale infecties. En het lichaam van een persoon die deze gunstige darmbacteriën niet heeft, zal niet zo'n sterke immuunrespons hebben op binnendringende virussen. Als gevolg hiervan kunnen infecties niet worden gecontroleerd, wat een negatieve invloed heeft op de gezondheid.
Ik ben een microbioloog gefascineerd door de manier waarop bacteriën de menselijke gezondheid bepalen. Een belangrijk aandachtspunt van mijn onderzoek is aan het uitzoeken hoe de nuttige bacteriën die onze darmen bevolken ziekten en infecties bestrijden. Mijn meest recente werk concentreert zich op de link tussen een bepaalde microbe en de ernst van COVID-19 bij patiënten. Mijn uiteindelijke doel is om erachter te komen hoe het darmmicrobioom met een dieet kan worden versterkt om een sterke immuunrespons op te wekken - niet alleen voor SARS-CoV-2, maar voor alle pathogenen.
Goede bacteriën helpen het immuunsysteem schadelijke microben af te weren. chombosan / iStock / Getty Images Plus
Hoe houden residente bacteriën u gezond?
Onze immuunafweer maakt deel uit van een complexe biologische reactie tegen schadelijke pathogenen, zoals virussen of bacteriën. Omdat ons lichaam echter wordt bewoond door biljoenen voornamelijk nuttige bacteriën, virussen en schimmels, wordt de activering van onze immuunrespons strak gereguleerd om onderscheid te maken tussen schadelijke en nuttige microben.
Onze bacteriën zijn spectaculaire metgezellen die ijverig helpen om de afweer van ons immuunsysteem te stimuleren om infecties te bestrijden. Een baanbrekende studie wees uit dat muizen die werden behandeld met antibiotica die bacteriën in de darmen elimineren, een verminderde immuunrespons vertoonden. Deze dieren hadden een laag aantal virusbestrijdende witte bloedcellen, zwakke antilichaamreacties en een slechte productie van een eiwit dat essentieel is voor bestrijding van virale infectie en modulatie van de immuunrespons.
In een andere studie, werden muizen gevoerd Lactobacillus bacteriën, vaak gebruikt als probioticum in gefermenteerd voedsel. Deze microben verminderden de ernst van de influenza-infectie. De LactobacillusBehandelde muizen vielen niet af en hadden slechts milde longschade in vergelijking met onbehandelde muizen. Evenzo hebben anderen ontdekt dat de behandeling van muizen met Lactobacillus beschermt tegen verschillende subtypes van invloed virus en menselijk respiratoir syncytieel virus - het belangrijkste oorzaak van virale bronchiolitis en longontsteking bij kinderen.
Gefermenteerde voedingsmiddelen zoals kimchi, rode bieten, appelciderazijn, kokosmelkyoghurt, komkommer-augurken en zuurkool kunnen helpen bij het leveren van nuttige bacteriën. marekuliasz / iStock / Getty Images Plus
Chronische ziekte en microben
Patiënten met chronische ziekten, waaronder diabetes type 2, obesitas en hart- en vaatziekten, vertonen een hyperactief immuunsysteem dat geen onschadelijke stimulus herkent en is gekoppeld aan een veranderd darmmicrobioom.
Bij deze chronische ziekten mist het darmmicrobioom bacteriën die activeren immune cellen die de reactie tegen onschadelijke bacteriën in onze ingewanden blokkeren. Een dergelijke verandering van het darmmicrobioom wordt ook waargenomen in baby's afgeleverd door een keizersnede, individuen die een armen consumeren dieet en ouderen.
In de VS zijn 117 miljoen individuen - ongeveer de helft van de volwassen bevolking - lijdt aan diabetes type 2, obesitas, hart- en vaatziekten of een combinatie hiervan. Dat suggereert dat de helft van de Amerikaanse volwassenen een defect microbioomleger bij zich heeft.
Onderzoek in mijn laboratorium richt zich op het identificeren van darmbacteriën die cruciaal zijn voor het creëren van een gebalanceerd immuunsysteem, dat levensbedreigende bacteriële en virale infecties bestrijdt, terwijl de gunstige bacteriën in en op ons worden verdragen.
Aangezien voeding de diversiteit van bacteriën in de darmen beïnvloedt, mijn laboratoriumstudies laten zien hoe voeding kan worden gebruikt als therapie voor chronische ziekten. Door verschillende soorten voedsel te gebruiken, kunnen mensen hun darmmicrobioom verschuiven naar een microbioom dat een gezonde immuunrespons stimuleert.
Een fractie van de patiënten die zijn geïnfecteerd met SARS-CoV-2, het virus dat de ziekte van COVID-19 veroorzaakt, ontwikkelt ernstige complicaties die ziekenhuisopname op intensive care-afdelingen vereisen. Wat hebben veel van die patiënten gemeen? Oude leeftijd en chronische voedingsgerelateerde ziekten zoals obesitas, diabetes type 2 en hart- en vaatziekten.
Zwarte en Latinx-mensen worden onevenredig zwaar getroffen door obesitas, diabetes type 2 en hart- en vaatziekten, die allemaal verband houden met slechte voeding. Het is dus geen toeval dat deze groepen zijn meer gestorven door COVID-19 vergeleken met blanken. Dit is niet alleen het geval in de VS maar ook in Groot-Britannië.
Microben ontdekken die de ernst van COVID-19 voorspellen
De COVID-19-pandemie heeft me geïnspireerd om mijn onderzoek te verschuiven en de rol van het darmmicrobioom in de overdreven agressieve immuunrespons tegen SARS-CoV-2-infectie te onderzoeken.
Mijn collega's en ik hebben de hypothese gesteld dat ernstig zieke SARS-CoV-2-patiënten met aandoeningen zoals obesitas, diabetes type 2 en hart- en vaatziekten een veranderd darmmicrobioom vertonen dat verergert acuut ademnoodsyndroom.
Acute respiratory distress syndrome, een levensbedreigend longletsel, bij SARS-CoV-2-patiënten wordt verondersteld zich te ontwikkelen vanuit een fatale overreactie van de immuunrespons genaamd a cytokine-storm dat veroorzaakt een ongecontroleerde overstroming van immuuncellen in de longen. Bij deze patiënten veroorzaakt hun eigen ongecontroleerde inflammatoire immuunrespons, in plaats van het virus zelf, de ernstig longletsel en storingen aan meerdere organen die tot de dood leiden.
Verschillende studies beschreven in een recente recensie hebben een veranderd darmmicrobioom geïdentificeerd bij patiënten met COVID-19. Identificatie van specifieke bacteriën in het microbioom die de ernst van COVID-19 zouden kunnen voorspellen, ontbreekt echter.
Om deze vraag te beantwoorden, rekruteerden mijn collega's en ik COVID-19 ziekenhuispatiënten met ernstige en matige symptomen. We verzamelden ontlasting- en speekselmonsters om te bepalen of bacteriën in de darm en het orale microbioom de ernst van COVID-19 konden voorspellen. De identificatie van microbioommarkers die de klinische resultaten van de ziekte van COVID-19 kunnen voorspellen, is essentieel om prioriteit te geven aan patiënten die een spoedbehandeling nodig hebben.
We hebben gedemonstreerd, in een artikel dat nog niet door vakgenoten is beoordeeld, dat de samenstelling van het darmmicrobioom de sterkste voorspeller is van de ernst van COVID-19 vergeleken met de klinische kenmerken van de patiënt die daar gewoonlijk voor worden gebruikt. Concreet hebben we vastgesteld dat de aanwezigheid van een bacterie in de ontlasting wordt genoemd Enterococcus faecalis- was een robuuste voorspeller van de ernst van COVID-19. Niet verrassend, Enterococcus faecalis is geassocieerd met chronisch ontsteking.
Enterococcus faecalis verzameld uit ontlasting kan buiten het lichaam worden gekweekt in klinische laboratoria. Dus een E. faecalis test kan een kosteneffectieve, snelle en relatief gemakkelijke manier zijn om patiënten te identificeren die waarschijnlijk meer ondersteunende zorg en therapeutische interventies nodig hebben om hun overlevingskansen te vergroten.
Maar het is nog niet duidelijk uit ons onderzoek wat de bijdrage is van het veranderde microbioom in de immuunrespons op SARS-CoV-2-infectie. Een recente studie heeft dat aangetoond SARS-CoV-2-infectie veroorzaakt een onbalans in immuuncellen Dit betekent dat we onszelf en onze geliefden praktisch vergiftigen. T-regulerende cellen die cruciaal zijn voor het immuunevenwicht.
Bacteriën uit het darmmicrobioom zijn verantwoordelijk voor de juiste activering van die T-regelgeving cellen. Daarom moeten onderzoekers zoals ik herhaaldelijk ontlasting, speeksel en bloedmonsters van patiënten nemen over een langere periode om te leren hoe het veranderde microbioom dat wordt waargenomen bij COVID-19-patiënten de ernst van de COVID-19-ziekte kan moduleren, misschien door de ontwikkeling van de T- te veranderen. regulerende cellen.
Als Latina-wetenschapper die de interacties tussen voeding, microbioom en immuniteit onderzoekt, moet ik het belang benadrukken van beter beleid om de toegang tot gezond voedsel te verbeteren, wat leidt tot een gezonder microbioom. Het is ook belangrijk om cultureel gevoelige voedingsinterventies te ontwerpen voor zwarte en Latinx-gemeenschappen. Hoewel een dieet van goede kwaliteit SARS-CoV-2-infectie mogelijk niet voorkomt, kan het de onderliggende aandoeningen behandelen die verband houden met de ernst ervan.
Takeaways
-
Je darmen herbergen biljoenen bacteriën die essentieel zijn om je gezond te houden.
-
Sommige van deze microben helpen bij het reguleren van het immuunsysteem.
-
Nieuw onderzoek, dat nog niet door vakgenoten is beoordeeld, toont aan dat de aanwezigheid van bepaalde bacteriën in de darmen kan onthullen welke mensen kwetsbaarder zijn voor een ernstiger geval van COVID-19.
Over de auteur
Ana Maldonado-Contreras, universitair docent microbiologie en fysiologische systemen, University of Massachusetts Medical School
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
Het lichaam houdt de score bij: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
door Bessel van der Kolk
Dit boek onderzoekt de verbanden tussen trauma en fysieke en mentale gezondheid en biedt inzichten en strategieën voor genezing en herstel.
Klik voor meer info of om te bestellen
Adem: de nieuwe wetenschap van een verloren kunst
door James Nestor
Dit boek verkent de wetenschap en praktijk van ademhalen en biedt inzichten en technieken voor het verbeteren van de fysieke en mentale gezondheid.
Klik voor meer info of om te bestellen
De plantenparadox: de verborgen gevaren van 'gezond' voedsel dat ziekten en gewichtstoename veroorzaakt
door Steven R. Gundry
Dit boek onderzoekt de verbanden tussen voeding, gezondheid en ziekte en biedt inzichten en strategieën om de algehele gezondheid en het welzijn te verbeteren.
Klik voor meer info of om te bestellen
De immuniteitscode: het nieuwe paradigma voor echte gezondheid en radicale antiveroudering
door Joël Greene
Dit boek biedt een nieuw perspectief op gezondheid en immuniteit, gebaseerd op principes van epigenetica en biedt inzichten en strategieën voor het optimaliseren van gezondheid en veroudering.
Klik voor meer info of om te bestellen
De complete gids voor vasten: genees uw lichaam door middel van intermitterend, afwisselende dagen en langdurig vasten
door dr. Jason Fung en Jimmy Moore
Dit boek onderzoekt de wetenschap en praktijk van vasten en biedt inzichten en strategieën voor het verbeteren van de algehele gezondheid en welzijn.
