Inhoudsopgave
    

Give a shit
Jop de Vrieze
door Jop de Vrieze
leestijd: 8 min

Na de DNA-hype is er een nieuwe medische test in opkomst die flirt met het idee van doehetzelf-diagnose: het darmmicrobioomonderzoek. Hoe je poep een quickscan geeft van je gezondheid.

Je staat er misschien niet bij stil wanneer je net je behoefte hebt gedaan, maar je poep bestaat voor zo'n zestig procent uit bacteriën. Die bevolken met name je dikke darm, waar ze voedselresten verteren die je eigen lichaam niet kan afbreken of opnemen. Ze leveren zo eentiende van je energie, maar doen meer. Eenderde van de moleculen in je bloedbaan is afkomstig van deze micro-organismen, en als de populatie verstoord is, kunnen er schadelijke processen ontstaan overal in het lichaam.

Na de DNA-hype van begin deze eeuw is er een nieuw vakgebied dat helemaal hot is: het microbioomonderzoek. Microbioom staat voor de totale populatie van micro-organismen op een bepaalde plek, bijvoorbeeld in je darmen. Die micro-organismen oefenen een sterke invloed uit op onze stofwisseling en ons immuunsysteem, en hun samenstelling en gedrag hangt samen met een groot aantal ziektes, van darmontstekingen en prikkelbare darmsyndroom tot diabetes, overgewicht en depressies. Na de DNA-testjes die al een paar jaar verkrijgbaar zijn, kun je sinds kort ook je darmmicrobioom laten analyseren. Maar wat levert dat op? Leert die test ons iets over onze gezondheid?

Een van de projecten waarbinnen je een darmmicrobioomanalyse kunt laten uitvoeren is het American Gut-project. Dat is opgezet door een niet-commercieel consortium van microbioom-onderzoekers en heeft als doel om van zoveel mogelijk — minstens tienduizend — deelnemers binnen en buiten de Verenigde Staten bacteriemonsters te verzamelen. Net als bij concurrent Ubiome, dat wel een winstoogmerk heeft, kun je voor ongeveer 100 dollar een setje bestellen, dat je krijgt thuisgestuurd inclusief een toegangscode voor de website van het project. Op die site kun je je eigen resultaten bekijken en vergelijken met die van de andere deelnemers.

Via de post ontvang ik een kit met een wattenstaafje en een buisje. Maar eerst moet ik een enquête invullen over mijn levensstijl, en een week lang bijhouden wat ik allemaal eet. Volgens de instructies hoef ik het wattenstaafje alleen maar langs een gebruikt stukje wc-papier te halen. De volgende dag haalt een FedEx-koerier het pakketje op.

De populatie van miljarden micro-organismen in onze darmen is even uniek als een vingerafdruk en is deels genetisch bepaald. Tijdens de geboorte krijg je de eerste lading al mee uit het geboortekanaal van de moeder. Die bacteriën koloniseren als eerste de darmen. De moedermelk en de voeding sturen de verdere vorming van de populatie, die na ongeveer twee jaar 'af' is. Vanaf dat moment is het darmmicrobioom zestig procent stabiel. De overige veertig procent reageert op invloedsfactoren zoals antibiotica, stress en voeding. Beeld: Wikimedia Commons
De populatie van miljarden micro-organismen in onze darmen is even uniek als een vingerafdruk en is deels genetisch bepaald. Tijdens de geboorte krijg je de eerste lading al mee uit het geboortekanaal van de moeder. Die bacteriën koloniseren als eerste de darmen. De moedermelk en de voeding sturen de verdere vorming van de populatie, die na ongeveer twee jaar 'af' is. Vanaf dat moment is het darmmicrobioom zestig procent stabiel. De overige veertig procent reageert op invloedsfactoren zoals antibiotica, stress en voeding.

Het resultaat arriveert in een stevige kartonnen koker. Het eerste wat er uit rolt is een klein papiertje met in dikke letters: "Dit is geen medische diagnose." Oké, duidelijk. In de koker zit verder een postertje met grafieken. Links bovenaan staat een staafdiagram dat de divisies weergeeft, het hoogste onderscheidsniveau binnen bacteriën. Ik heb heel veel firmicuten, zie ik, die samenhangen met de consumptie van eiwitten en vezels. Veel lager is die andere divisie, Bacteroides, die bij veel westerlingen hoog is en vooral samenhangt met vetten en snelle koolhydraten. Ook mijn actinobacteriën zijn hoog, die worden gezien als ontstekingsremmers omdat ze schadelijke bacteriën onder de duim houden. Verder staat er een lijstje met wat losse uitschieters, die vooral laat zien hoe sterk de variatie is: de familie van Coriobacteriaceae komt bij mij 58 keer meer voor dan gemiddeld, zonder dat dit verontrustend is.

Naast mijn eigen staafdiagram staat een diagram met het gemiddelde van alle deelnemers, van mensen met eenzelfde eetpatroon (omnivoor), mensen van hetzelfde geslacht (man) en personen met ongeveer dezelfde Body Mass Index (20). Daarnaast staat het profiel van schrijver en eetgoeroe Michael Pollan. Grappig genoeg lijken ze allemaal sterk op elkaar, maar vorm ik een uitzondering. Hoe kan dat? Eén verklaring luidt dat al die staafdiagrammen gemiddelden zijn van heel gevarieerde populaties. Dan zou niet alleen ik, maar zouden bijna alle deelnemers uitzonderingen zijn. Een andere mogelijke verklaring is dat de Amerikaanse proefpersonen totaal anders zijn dan ik, bijvoorbeeld door hun eetpatroon.

Ik bespreek de resultaten met de oprichter van American Gut, Jeff Leach. "Vreemd, ik heb die melkzuurbacteriën nog nooit samen zo hoog gezien", zegt hij. "Bovendien heb je heel veel Actinobacteria, en juist weinig Ruminococci. Die houden van cellulosevezels. Heb je daar minder van gegeten?" Ik knik en vraag of Leach mijn lage gehalte aan Bacteroides kan verklaren. "Bacteroides zijn gevoelig voor zuur. Je melkzuurbacteriën hebben de Bacteroides verjaagd, en dat is goed. Wellicht komt dat doordat je veel gestoomde groenten eet. Want dan gaan de vezels minder snel kapot dan bij gewoon koken." Zou het hoge aantal melkzuurbacteriën soms te wijten zijn aan mijn veelvuldige zuivelconsumptie — typisch Nederlands? "Dat kan ik niet met zekerheid zeggen, maar het is inderdaad goed mogelijk."

Concrete informatie levert deze test dus nog niet op. Daarvoor is kennis over louter de samenstelling van de populatie niet genoeg. Ik moet meer te weten zien te komen over hun gedrag. Daarvoor besluit ik deel te nemen aan een ander project: My.microbes, opgezet door hoogleraar Peer Bork van het European Molecular Biology Laboratory in het Duitse Heidelberg. Dat lijkt op het eerste gezicht de Europese versie van het American Gut-project, maar is een stuk duurder: zo'n 800 euro. Maar voor dat bedrag krijg je heel wat terug. Anders dan bij de twee eerdere poepanalyses, kijken de Duitsers naar meer dan alleen de stukjes DNA die de bacteriesoortnamen onthullen. Ze vegen het DNA van alle darmbacteriën op een hoop, knippen het in stukjes en bepalen vervolgens de individuele functies. Metagenomics, heet die techniek. Uit metagenomics-onderzoek is gebleken dat de bacteriën in een mensendarm 150 keer meer verschillende genen hebben dan wij zelf: drie miljoen versus twintigduizend. Dat betekent dat ze heel wat functies uitvoeren waar wij zelf niet toe in staat zijn, zoals het afbreken van voedsel. Eenvoudige suikers, vetten en een deel van de eiwitten die we verorberen kan ons lichaam zelf verteren en opnemen. De onverteerde rest belandt in de dikke darm bij een populatie van gespecialiseerde bacteriën.

Metrokaart

Zes maanden na mijn bezoek aan het instituut in Heidelberg loopt mijn resultaat binnen. Er verschijnt een lijst op het computerscherm met informatie over allerlei enzymen, en over de verschillende functies die mijn bacteriën vervullen. Ik klik op een afbeelding die veel wegheeft van een metroplan. Het is een weergave van de chemische reacties die mijn bacteriën kunnen uitvoeren. Ik vraag hoofdonderzoeker Shinichi Sunagawa om een toelichting. "We kunnen momenteel alleen de basale functies in kaart brengen", antwoordt hij. "En dat zijn deze chemische processen." Een teleurstellend antwoord. Ik had gehoopt op mooie grafiekjes, tabellen, of op zijn minst een gedetailleerde beschrijving van mijn populatie. Maar helaas.

Niet overdreven: een overzicht van je darmpopulatie heeft veel weg van een metrokaart, zij het eentje met uitzonderlijk veel lijnen en stations. Beeld: Jop de Vrieze
Niet overdreven: een overzicht van je darmpopulatie heeft veel weg van een metrokaart, zij het eentje met uitzonderlijk veel lijnen en stations.

Ik weet inmiddels dat de samenstelling van de darmmicrobiota samenhangt met allerlei ziektes, en een indicatie geeft over de kans dat iemand die ziektes oploopt. Wat als ik een kleine onevenwichtigheid heb die me een verhoogde kans geeft op een bepaalde aandoening? Er bestaan al bedrijven die microbioomtests ontwikkelen. Een ervan is Enterome, opgericht door Peer Bork, dat onder andere werkt aan tests voor diabetes type 2, darmkanker en het metaboolsyndroom, op basis van metagenomics-analyses. "We proberen patronen te ontwaren in de darmmicrobiota, net zoals een MRI-scanner patronen ontwaart in het brein", vertelt Pierre Rimbaud, medisch directeur van Enterome. "Op basis van die patronen willen we diagnoses en prognoses mogelijk maken." Of die verbanden allemaal causaal zijn, is volgens Rimbaud niet relevant. "Het gaat erom ziektes te voorspellen en vast te stellen, zodat je ze sneller en beter kunt behandelen."

Maar zover is het nog niet, zegt Peer Bork. "We willen inderdaad gegevens verstrekken over ziekterisico's, maar de nieuwe inzichten zijn nog niet solide en dus erg gevoelig. We worstelen met de afweging tussen het verschaffen van onbetrouwbare gegevens en het achterhouden van waardevolle informatie. We discussiëren al maanden met ethische commissies, want nu we het medische vakgebied naderen, worden we met allerlei regels geconfronteerd."

Die ethische dilemma's doken een paar jaar geleden al op in het vakgebied dat ons DNA analyseert. Diensten als 23andMe boden voor zo'n honderd euro genetische tests aan. Het Amerikaanse bedrijf werd eind 2013 teruggefloten door de Amerikaanse toezichthouder, de Food and Drug Administration, omdat het verstrekkende uitspraken deed over de gezondheid van de deelnemers. Voorlopig mag 23AndMe van de FDA niet meer communiceren over ziekterisico's. Waar het op neerkomt, is dat Bork niet het volledige rapport van mijn analyse kan vrijgeven. "Op basis van de wetenschappelijke literatuur kunnen we al kankerprofielen maken, maar die mogen we alleen laten zien als er iets ernstigs uit blijkt. Je zult nog wat geduld moeten uitoefenen."

Het is dus nog vroeg, maar over een paar jaar zijn ze er waarschijnlijk: tests van je darmpopulaties op basis waarvan je je gezondheid en ziekterisico's kunt aflezen. Je zal dan ook eens in de zoveel tijd een testje kunnen doen om je eigen gezondheid te monitoren en je leefstijl aan te passen indien nodig. Zo zullen microbioomtests waarschijnlijk evolueren: als een vroeg waarschuwingssignaal dat er iets mis is met de balans van het lichaam. De darm als barometer voor de gezondheid.

Beeld: Jop de Vrieze, Maven Publishing

Dit artikel is een ingekorte versie van een hoofdstuk uit het boek Allemaal beestjes, dat 19 mei verschijnt bij Maven Publishing.

Auteur

Jop de Vrieze schrijft als wetenschapsjournalist artikelen voor uiteenlopende uitgaven als NRC, Kijk, NWT, Intermediair, Quest, Marie Claire en NU.nl. De nadruk legt De Vrieze op gedrag en cognitie, maar hij wijkt ook graag uit naar de medische, technologische of biologische kant, zoals met zijn nieuwste boek.