KUNNEN BEPAALDE DARMBACTERIëN BESCHERMEN TEGEN VOEDSELALLERGIE?

Nieuw onderzoek versterkt het idee dat de afwezigheid van bepaalde bacteriën in de darmen voedselallergie kan veroorzaken, een aandoening die miljoenen mensen treft. De studie suggereert ook dat het aanvullen van belangrijke darmbacteriën een manier zou kunnen zijn om voedselallergie te behandelen.

Nieuw onderzoek suggereert dat voedselallergieën, zoals een allergie voor pinda's, te wijten kunnen zijn aan een gebrek aan nuttige bacteriën in de darmen.

Wetenschappers van het Boston Children’s Hospital en het Brigham and Women’s Hospital, ook in Boston, MA, ontdekten dat baby's en kinderen met voedselallergieën bepaalde soorten darmbacteriën missen.

Toen het team de ontbrekende bacteriën aan muizen gaf, beschermden de microben de dieren tegen voedselallergieën.

De onderzoekers brachten ook de interacties tussen muiscellen en bacteriën achter het beschermende effect in kaart.

Ze beschrijven hun bevindingen in een recent Nature Medicine papier.

Eerdere studies hebben vergelijkbare conclusies getrokken over de verbanden tussen darmbacteriën en voedselallergie. Ze voerden echter geen gedetailleerde analyses uit van de interacties op cellulair niveau.

"We hebben kweekbare bacteriën van menselijke oorsprong geïdentificeerd die het immuunsysteem moduleren om tolerant te worden voor voedselallergenen", zegt co-senior studie auteur Dr. Lynn Bry, directeur van het Massachusetts Host-Microbiome Center in Brigham and Women’s Hospital.

De bevindingen wijzen op een nieuwe manier om voedselallergie te behandelen waarbij nuttige bacteriën worden gebruikt om de bedrading van het immuunsysteem te veranderen. In plaats van zich te richten op een bepaald voedselallergeen, kan deze methode mogelijk alle voedselallergieën in één keer behandelen.

Een dergelijke benadering is heel anders dan orale immunotherapie, waarbij het doel is om de drempel van allergische respons te verhogen door middel van minieme, toenemende blootstelling aan het relevante voedselallergeen.

"Dit betekent een enorme verandering in onze benadering van therapieën voor voedselallergieën", voegt Dr. Bry toe.

Voedselallergie en darmbacteriën

Een allergie ontstaat wanneer het immuunsysteem van een persoon extreem reageert op een stof die doorgaans geen reactie bij andere mensen uitlokt.

De allergische reactie kan variëren van milde irritatie tot anafylaxie, een ernstige, levensbedreigende immuunreactie die onmiddellijke medische aandacht vereist. Voedselallergieën zijn onder meer die kunnen leiden tot anafylaxie.

Een studie uit 2018 over de wereldwijde prevalentie van voedselallergie suggereert dat de aandoening in westerse landen tenminste ongeveer 10% van de mensen treft, wat het meest voorkomt bij jongere kinderen. Er zijn ook aanwijzingen dat ontwikkelingslanden een toename van voedselallergie zien.

Allergieën voor koemelk en eieren behoren tot de meest voorkomende voedselallergieën in veel delen van de wereld. De patronen van voedselallergie kunnen echter van land tot land verschillen, afhankelijk van de voedingsgewoonten van hun bevolking.

De menselijke darm of het spijsverteringskanaal herbergt biljoenen micro-organismen, waaronder meer dan 1.000 soorten bacteriën. Deze microben spelen een cruciale rol bij gezondheid en ziekte.

Darmbacteriën kunnen de biologie van hun gastheren op verschillende manieren beïnvloeden. Ze kunnen bijvoorbeeld een wisselwerking hebben met hormonen om ontstekingen te veroorzaken. Onderzoekers hebben ook verbanden gevonden tussen onevenwichtigheden in de darmbacteriën en de werking van het zenuwstelsel en de hersenen.

Er is ook solide bewijs dat darmmicroben nauw samenwerken met het immuunsysteem van de darm en een 'complex immuunfunctioneel orgaan' vormen met zijn eigen subpopulaties van immuuncellen, chemische boodschappers en bacteriën.

Elke verandering in het evenwicht tussen darmmicroben en deze immuunsysteemcomponenten kan een reeks ziekten veroorzaken, en het kan zelfs kanker bevorderen en de behandeling ervan verstoren.

Hoe kunnen darmbacteriën voedselallergie beïnvloeden?

Een theorie die onder wetenschappers terrein wint, is dat bepaalde levensstijl- en zorgpatronen in de westerse wereld de kansen voor zuigelingen kunnen verkleinen om gunstige darmbacteriën te verzamelen die het immuunsysteem van de darm helpen bekabelen op manieren die voedselallergie voorkomen.

Deze levensstijlpatronen omvatten kleinere gezinnen, minder borstvoeding, meer keizersneden en een hoger antibioticagebruik.

Om dit idee te testen, begon het team achter de nieuwe studie met het verzamelen van fecale monsters om de paar maanden van baby's. Met behulp van deze monsters vergeleken de onderzoekers de darmbacteriën van 56 zuigelingen en kinderen die voedselallergieën ontwikkelden met die van 98 gematchte personen die dat niet deden.

De resultaten toonden, zoals eerdere studies ook hebben aangetoond, aan dat de darmbacteriën van de personen met voedselallergieën anders waren dan die van de deelnemers zonder voedselallergieën. Dit resultaat roept echter de vraag op: in hoeverre verklaren deze verschillen de voedselallergieën?

Voor de volgende fase van het onderzoek transplanteerde het team darmmicrobe-monsters van kinderen met en zonder voedselallergieën in muizen die gevoelig waren voor eieren.

De onderzoekers ontdekten dat muizen die monsters van darmbacteriën kregen van kinderen zonder voedselallergie, minder kans hadden op allergische reacties op eieren dan muizen die monsters kregen van kinderen met voedselallergieën.

De onderzoekers gebruikten vervolgens geavanceerde computationele technieken om verschillen te identificeren tussen de darmbacteriemonsters van kinderen met en zonder voedselallergieën. Dankzij deze krachtige tools kon de analyse individuele bacteriesoorten uitkiezen en deze in kleine groepen testen.

Door herhaalde testen van de bacteriën in de muizen, ontwikkelde het team twee groepen microben, elk bestaande uit vijf of zes Clostridiales of Bacteroidetes soorten menselijke darmbacteriën.

Deze specifieke bacteriegroepen hielden de muizen resistent tegen ei-allergie. Toen het team groepen met andere bacteriesoorten op de muizen testte, beschermden ze ze niet.

De interacties op celniveau in kaart brengen

In de volgende fase van het onderzoek onderzochten de onderzoekers wat er op cellulair niveau zou kunnen gebeuren om deze effecten te produceren. Nogmaals, dankzij de geavanceerde technieken waren ze in staat om veranderingen in de immuuninteracties bij zowel de mensen als de muizen te bekijken.

Ze vonden dat het heilzaam was Clostridiales en Bacteroidetes groepen die de muizen beschermden tegen voedselallergieën, richtten zich op twee immuunroutes en activeerden specifieke T-cellen in het immuunsysteem.

De T-cellen die door de gunstige bacteriën werden geactiveerd, waren regulerende T-cellen. De bacteriën hadden hun toestand veranderd, zodat ze geen extreme immuunreacties op kippenei-eiwit veroorzaakten.

De onderzoekers waarschuwen dat hoewel deze resultaten veelbelovend lijken, ze alleen gelden bij muizen. Verdere studies moeten nu de bevindingen bij mensen repliceren.

Sommige leden van het team zijn al bezig met het opzetten van een proef in het Boston Children’s Hospital om een fecale transplantatie te testen voor de behandeling van volwassenen met pinda-allergie.

Bovendien produceren een aantal particuliere bedrijven verschillende bacteriesamenstellingen voor klinische proeven. In dit tempo is het mogelijk dat behandelingen over ongeveer 5 jaar beschikbaar zijn.

Het lijkt erop dat het vermogen om gedetailleerde interacties tussen microben en menselijke cellen te onderzoeken, de mogelijkheid opent om "een betere therapeutische en een betere diagnostische benadering van ziekte te vinden", zegt Dr. Bry.