Natuurlijk bevallen helpt afweer baby.*
Baby’s die via een keizersnede worden geboren moeten de eerste levensuren niet al te hygiënisch worden behandeld. Anders verloopt een levenslange aanpassing aan darmbacteriën niet zoals het hoort.

Baby’s krijgen tijdens een normale geboorte altijd wat darmbacteriën van hun moeder binnen. Duitse onderzoekers ontdekten bij experimenten met muizen hoe door die tijdens de geboorte ingeslikte viezigheid de darmen van de pasgeborene zich binnen een paar uur aanpassen aan de aanwezigheid van darmbacteriën. Die aanpassing hoort wat de onderzoekers betreft bij het geboorteproces, blijft levenslang in stand, maar gebeurt alleen in aanwezigheid van wat resten van darmbacteriën.

In het laatste nummer van het Journal of Experimental Medicine beschrijven Michael Lotz en zijn collega’s van de universiteit van Freiburg hoe ze met genetisch gemanipuleerde muizen, waarin de aanmaak van bepaalde eiwitten was geblokkeerd, precies vaststelden hoe de lichaamscellen die de binnenzijde van de darm bekleden (darmepitheelcellen) leren om geen afweerreactie tegen darmbacteriën op te roepen. De onderzoekers maken aannemelijk dat wat voor muizen geldt, ook voor mensen en andere zoogdieren waar is. Bij veel te vroeg geboren baby’s kan bijvoorbeeld een ernstige darminfectie ontstaan, waarschijnlijk doordat het nu ontdekte mechanisme nog niet werkt.

Bij muisjes die de onderzoekers met een keizersnede ter wereld hielpen, en die in een steriele omgeving werden gehouden, kwam de aanpassing aan de darmflora niet goed tot stand.

Ieder zoogdier huisvest miljoenen of miljarden bacteriën in zijn darmen. De mens draagt bijvoorbeeld meer bacteriën mee dan hij lichaamscellen heeft. De bacteriën zijn flink kleiner dan lichaamscellen, zodat de darmbacteriën hoogstens een paar aan het ons lichaamsgewicht bijdragen. De darmbacteriën maken een aantal voedselbestanddelen vrij die de mens anders slecht opneemt.

Een lichaamscel die in contact komt met een lichaamsvreemde cel, zendt een alarm uit, zodat het afweersysteem actief wordt. Maar lichaamscellen die, zoals darmepitheelcellen, in nauw contact met bacteriën leven, moeten niet voortdurend het afweersysteem alarmeren. Het afzien van die afweerreactie ligt niet erfelijk vast: de darmcellen van ongeboren muizenfoetussen slaan wél alarm, maar darmcellen van volwassen dieren niet.

Vaginal journey disarms newborn intestine

A trip down the vaginal tract teaches the intestinal cells of newborn mice to ignore their germy cohabitants, according to Lotz and colleagues on page 973.

Gut cells calmly cohabitate with millions of intestinal bacteria. To avoid constant inflammation, these cells must learn to ignore or tolerate the immune-activating structures (such as lipopolysaccharide, or LPS) that protrude from the surface of the bugs. Gut cells are not simply blind to their microbial neighbors—as was once thought—as they express the LPS receptor Toll like receptor (TLR) 4.

This education in tolerance, according to Lotz and colleagues, begins during birth. Intestinal epithelial cells isolated from fetal mice produced inflammatory cytokines in response to LPS stimulation. Cells from newborn mice, by contrast, produced low levels of cytokines without stimulation, but did not respond to LPS.

Exposure to microbial ligands in the vaginal tract during birth appears to trigger this tolerance. Immediately after birth, gut epithelial cells were transiently activated, as measured by the production of the chemokine MIP-2 and the activation of the transcription factor NF- B. This brief activation was triggered by oral exposure to LPS in the birth canal, as it did not occur in mice lacking TLR4 or in mice delivered by Cesarean section. Activation was restored in Cesarean-born mice by feeding them small amounts of LPS.

The TLR4-induced signals that establish tolerance are not completely defined, but a decrease in the TLR signaling molecule IRAK-1, seen in newborn gut cells, appears to be involved. The authors suspect that this tolerance induction might facilitate colonization of the newborn gut with microflora—a process that begins shortly after birth—without inciting an inflammatory response.

This study might help explain why premature babies sometimes develop uncontrolled gut inflammation—a disease known as necrotizing enterocolitis. It is possible that underdeveloped gut cells have not yet acquired the machinery needed to curtail the activation triggered by maternal LPS and thus fail to establish tolerance, but this idea remains to be tested.  (mei 2006)