Een poeptransplantatie klinkt nogal exotisch, maar in de wereld van de microbiologie is het dagelijkse kost. De zieke darmflora wordt vervangen door ‘gezonde’ bacteriën om allerlei ziektes te genezen. Maar nieuw onderzoek van de University of Chicago zet vraagtekens bij deze aanpak. Het moet anders.
Met fecale microbiota-transplantatie (FMT) ‘resetten’ artsen de darmen van zieke patiënten door de darmbacteriën van een gezonde donor over te brengen. Het klinkt logisch: zieke bacteriën eruit, gezonde bacteriën erin. Maar zo simpel is het niet. De menselijke darm is namelijk geen uniform buizenstelsel. Het is een complex ecosysteem met verschillende gebieden, elk met hun eigen soort bacteriën die zich daar perfect thuis voelen. De meeste bacteriën in FMT komen uit de dikke darm, maar bij een transplantatie verspreiden ze zich vaak over het hele spijsverteringskanaal, ook naar plekken waar ze van nature niet thuishoren, zoals de dunne darm. FMT kan dan ook onverwachte en langdurige gevolgen hebben en die zijn lang niet altijd positief.
Terravorming
In experimenten met muizen en met menselijke weefselmonsters zagen de onderzoekers dat deze ‘verdwaalde’ bacteriën zich maandenlang handhaafden op hun nieuwe plek. Sterker nog: ze pasten hun nieuwe omgeving aan om er beter te kunnen leven. Ze ’terravormen’ hun nieuwe thuis, zoals wetenschappers dat noemen, en veranderen zo het evenwicht in de darm. Dit heeft tot gevolg dat het metabolisme, gedrag en zelfs de energiehuishouding van de ontvanger flink kunnen veranderen.
Hoofdonderzoeker Orlando DeLeon uit Chicago noemt het een wake-up call: “We moeten niet zomaar dikke darm-microben in andere delen van de darm stoppen waar ze niet thuishoren.” De misplaatste bacteriën veranderden namelijk zelfs de genactiviteit van de darmwand. Die begon zich te gedragen alsof hij zich in de dikke darm bevond, ook als hij in de dunne darm zat. Hierdoor veranderde niet alleen de lokale chemie, het hele lichaam reageerde. Dit leidde onder andere tot immuunreacties in de lever en veranderingen in eetgedrag.
Het gevaar van een ‘schone lei’
Bij FMT wordt doorgaans eerst een antibioticakuur gegeven om de bestaande bacteriën in de darmen weg te vagen. Zo krijgen de nieuwe bacteriën vrij spel. Dit zorgt er echter ook voor dat microben zich kunnen nestelen op plekken waar ze niet thuishoren. In het onderzoek kregen muizen verschillende soorten transplantaten: uit de dunne darm, uit de dikke darm of uit het overgangsgebied daartussenin. De uitkomst was telkens hetzelfde: de bacteriën verspreidden zich door de hele darm en bleven lang hangen, ook in de ‘verkeerde’ regio’s.
Op zoek naar een slimmere aanpak
Onderzoeker Eugene Chang benadrukt dat we eigenlijk geen idee hebben wat er precies in een poeptransplantaat zit, laat staan wat het op de lange termijn doet. Daarom pleiten hij en DeLeon voor een nieuwe aanpak: de zogenaamde ‘omni-microbiële transplantatie’. Hierbij worden bacteriën verzameld uit alle delen van de darm en samen toegediend, zodat elke regio zijn ‘eigen’ microben krijgt. Volgens DeLeon is dat de meest logische aanpak: “Als er een lege plek is, zal die razendsnel worden opgevuld. Maar de bacteriën die daar van nature thuishoren, zijn er beter op aangepast en zullen het dus winnen van indringers.”
Gerichte bacterietherapie
DeLeon gaat zijn onderzoek voortzetten met nieuwe technieken met mooie namen als ‘single cell sequencing’ en ‘metabolomics’. Op deze manier denkt hij beter te gaan begrijpen hoe specifieke bacteriën hun stempel drukken op verschillende plekken in de darm. Ook onderzoekt hij hoe een verkeerd gekoloniseerde darm weer ‘gereset’ kan worden naar zijn oorspronkelijke toestand.
Het idee dat een simpele transplantatie alles oplost, blijkt dus te kort door de bocht. Bacteriën zijn krachtige en onmisbare bondgenoten van de mens, maar het zijn complexe wezentjes die zich niet zomaar laten verplaatsen zonder de boel op stelten te zetten. Wie écht goed wil sleutelen aan de darmgezondheid, moet eerst het hele ecosysteem begrijpen, van begin tot eind.
