Waarom is urine geel? Het lijkt zo’n simpele vraag, maar pas deze week is het antwoord gegeven. Amerikaanse onderzoekers zijn erachter gekomen dat een enzym, geproduceerd door darmbacteriën, verantwoordelijk is voor de gele kleur.
De ontdekking van dit enzym, genaamd bilirubine-reductase, maakt de weg vrij voor verder onderzoek naar de rol van het darmmicrobioom – oftewel de miljarden bacteriën, virussen, gisten en schimmels die in je maag-darmsysteem samenleven – en mogelijke nieuwe behandelmethodes voor ziektes, zoals geelzucht en ontstekingsziektes aan de darmen. De bekendste zijn de ziekte van Crohn en colitis ulcerosa. In Nederland heeft een op de tweehonderd mensen een van deze onzichtbare en vaak met schaamte gepaard gaande aandoeningen.
Betere behandeling darmziektes
De verklaring voor gele urine kan dus bijdragen aan een betere behandeling daarvan. “Door de ontdekking van dit enzym is het mysterie achter de gele kleur van urine eindelijk opgelost”, zegt hoofdonderzoeker Brantley Hall van de University of Maryland. “Het is fascinerend dat de herkomst van zo’n alledaags biologisch fenomeen zo lang onduidelijk is gebleven.”
Maar de wetenschappers kunnen het nu perfect uitleggen: als rode bloedcellen na ongeveer zes maanden worden afgebroken, ontstaat er een feloranje pigmentstof genaamd bilirubine als bijproduct. Deze bilirubine wordt vervolgens afgescheiden in de darmen, waarna het richting de uitgang wordt gedirigeerd, maar ondertussen wordt een deel van deze kleurstof weer geabsorbeerd door het lichaam. Neemt het bloed te veel bilirubine op, dan kan dat tot geelzucht leiden. Dit is een verschijnsel waarbij de huid en ogen vergelen. Maar gelukkig zijn een aantal microbiële darmbewoners in staat om deze bilirubine in andere stoffen om te zetten.
Eeuwenoud mysterie
“Darmbacteriën produceren het enzym bilirubine-reductase, dat bilirubine in het kleurloze bijproduct urobilinogeen omzet”, legt bioloog Hall uit. “De stof urobilinogeen breekt vervolgens spontaan af en verandert in een molecuul dat urobiline heet, en dat is de stof die ervoor zorgt dat urine de gele kleur heeft die we allemaal zo goed kennen.”
Wetenschappers weten al langer dat urobiline verantwoordelijk is voor de gele tint, maar de ontdekking van het microbiële enzym maakt duidelijk hoe het kan dat deze gele stof in de urine wordt aangetroffen; een vraag waar wetenschappers zich meer dan een eeuw het hoofd over hebben gebroken.
Geelzucht
Het is natuurlijk prachtig dat dit wetenschappelijke mysterie eindelijk opgelost is, maar deze nieuwe kennis zou ook nog wel eens groot praktisch nut kunnen hebben voor mensen met bepaalde spijsverteringsziektes. Het onderzoeksteam kwam er namelijk achter dat bilirubine-reductase aanwezig is in het maagdarmstelsel van bijna alle volwassen mensen, maar vaak ontbreekt bij baby’s en patiënten met darmziektes. Het lijkt er sterk op dat de afwezigheid van bilirubine-reductase een belangrijke oorzaak is van geelzucht bij pasgeborenen en het ontstaan van galstenen.
“We hebben dit enzym nu met succes geïdentificeerd. De volgende stap is om uit te vinden op wat voor manier het darmmicrobioom het bilirubine-niveau beïnvloedt en wat voor impact dit heeft op aandoeningen als geelzucht”, vertelt onderzoeker Xiaofang Jiang. “Deze ontdekking legt de basis voor een beter begrip van de darmlever-as.”
Helende werking van microbioom
Het darmmicrobioom wordt in verband gebracht met allerlei ziektes, van Crohn en colitis ulcerosa tot allergieën, reumatoïde artritis en de huidaandoening psoriasis. Deze ontdekking brengt de wetenschap dan ook dichterbij een holistisch begrip van de complexe rol van het darmmicrobioom voor de gezondheid van mens en dier. Daarvoor hebben de onderzoekers met veel verschillende labs samengewerkt. “Deze multidisciplinaire aanpak heeft ervoor gezorgd dat we de fysiologische puzzel op moleculair niveau hebben kunnen oplossen”, zegt Hall. “Dit is het hoogtepunt van vele jaren hard werken en laat wederom zien waarom de bonte verzameling microben in ons maagdarmstelsel zo ongelooflijk belangrijk is voor de volksgezondheid.”
