Home / Nieuws / ...

Voeding belangrijker dan genen*
Uit een studie, weliswaar met muizen, blijkt dat voor een gezonde darmflora voeding belangrijker is dan genen. De samenstelling van de darmflora verschilt enorm tussen individuen, en kan ook variëren in de tijd. Tot nu toe was het onduidelijk was of de verschillende genetische achtergronden hiervoor verantwoordelijk zijn of dat het afhankelijk is van de verschillende voeding en andere milieu-invloeden. Uit deze studie blijkt dat het vooral de voeding is die ongeacht de genetische aanleg de samenstelling van de darmflora bepaalt. Door veranderde voedingsgewoontes bijv. met meer suikers en vet verandert de samenstelling van de darmflora, ongeacht genetische aanleg. Bij het weer veranderen van de voedingsgewoontes blijkt het merendeel van de darmflora ook te veranderen, een gedeelte echter blijft nog wel enkele maanden onveranderd.
De studies ¹ ². (Februari 2015)

Mix of bacteria in gut may depend more on diet than genes
Genes are important, but diet may be even more important in determining the relative abundance of the hundreds of health-shaping bacterial species comprising an individual's gut microbiota, according to UC San Francisco scientists whose latest mouse experiments to probe this nature-versus-nurture balance were published in Cell Host and Microbe.
Gut bacteria vastly outnumber our own cells, and the microbial species normally dwelling within us throughout our lives can affect our health by influencing our metabolism and perhaps even our behavior.
But the makeup of the gut microbiota varies tremendously among individuals, and can vary over time. Until now it has been unclear whether variation is driven more by differences in people's unchangeable genetic backgrounds, or by different diets and other environmental influences.
"In a healthy adult, the same microbial strains and species can colonize the gut for years, while the relative abundance of each member – in other words, community structure – is highly dynamic," said Peter Turnbaugh, PhD, an assistant professor of microbiology and immunology at UCSF, and the leader of the study.
Plastic Microbiome
"These new results emphasize that, unlike a mammalian genome – which is relatively constant – the microbial genomes that comprise the gut microbiome are relatively plastic," Turnbaugh said.
This raises hopes for treating individuals whose gut microbiomes are unhealthy, according to Turnbaugh.
"It may someday be possible to design diets that shape the gut microbiome in a way that is therapeutically beneficial," Turnbaugh said. "The good news is that the microbial response to a given diet may be similar for many people's microbial communities, suggesting that we might not need to tailor interventions differently for every single person."
Turnbaugh's team found that switching mice to a high-sugar, high-fat diet reshaped the abundance of the community of microbes in the gut to a new, stable makeup within three days, in a reproducible manner that was largely independent of genetic differences among individual mice.
The findings are in agreement with a recent human study by Turnbaugh and colleagues, in which gut microbes were rapidly and reproducibly altered when 10 participants were fed a vegan or animal-based diet. That study demonstrated that dietary perturbations can exert strong effects on the gut microbiota for a few days. But the new research—based on data from hundreds of mice with well-defined genetic backgrounds—demonstrates that diet can trump host genetic variation over days to months.
Microbiota Changes Quickly with Dietary Changes
Turnbaugh began to strongly suspect diet might be of paramount importance in altering the gut microbiota while conducting his graduate work with Jeffrey Gordon, MD, at Washington University in Saint Louis. Turnbaugh observed that genetically identical human twins had gut microbiotas that were no more similar than those of fraternal twins, who share only half of their genes.
In the new study Turnbaugh's lab team included mice from five different inbred strains of mice, in which all members of a strain are genetically identical. In addition, they studied four lines of mice deficient for key genes involved in immunity and obesity. Also added to the mix were more than 200 "outbred" mice—bred to yield offspring with an abundance of easy-to-trace genetic diversity.
The researchers fed the mice two different diets, altering between a high-fat, high-sugar diet comprised of 14.8 percent protein, 44.6 percent fat, and 40.6 percent carbohydrate; and a low-fat, plant-based diet consisting of 22.2 percent protein, 16.0 percent fat, and 61.7 percent carbohydrate.
Regardless of the genetic backgrounds the mice, fecal analysis revealed that the high-fat, high-sugar diet increased the abundance of members of the Firmicutes phylum and decreased the abundance of members of the Bacteroidetes phylum.
"We have shown in the past that alterations to the gut microbiota in response to a high-fat, high-sugar diet contribute to adiposity, and we have been very interested in how the metabolic activity of these organisms is affected by diet," Turnbaugh said.
"Whether changes in the microbial community arise directly from the altered nutrient environment in the gastrointestinal tract, or indirectly due to effects of altered diets on host physiology that are consistent across genotypes, remains a fascinating area for future inquiry."
Another surprising finding was that when the researchers returned the mice to their original diets, changes in microbial abundance were largely reversed—but not entirely. The gut microbiota was influenced by the imprint of past diets as well as by present diet.
"Repeated dietary shifts demonstrated that most changes to the gut microbiota are reversible," Turnbaugh said. "But we also identified bacterial species whose abundance depends on prior consumption."
More information: "Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome." Nature 505, 559–563 DOI: 10.1038/nature12820 
"Diet Dominates Host Genotype in Shaping the Murine Gut Microbiota." Cell Host and Microbe. DOI: dx.doi.org/10.1016/j.chom.2014.11.010 

De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)

Mix van bacteriën in de darm kan meer afhankelijk zijn van voeding dan genen
Genen zijn belangrijk, maar dieet kan nog belangrijker bij het bepalen van de relatieve rijkdom van de honderden gezondheid vormgeven bacteriesoorten bestaande uit een individu darmflora, volgens UC San Francisco wetenschappers wiens nieuwste muis experimenten om deze natuur versus nurture balans sonde werden gepubliceerd in Cell Host en Microbe.
Darmbacteriën enorm overtreffen onze eigen cellen, en de microbiële soorten die normaal in ons woont in heel ons leven onze gezondheid kunnen beïnvloeden door het beïnvloeden van onze stofwisseling en misschien zelfs ons gedrag.
Maar de samenstelling van de darmflora verschilt enorm tussen individuen, en kan variëren in de tijd. Tot nu toe is het onduidelijk was of variatie meer wordt gedreven door verschillen in mensen onveranderlijke genetische achtergronden, of door verschillende diëten en andere milieu-invloeden.
"Naar een gezonde volwassene, dezelfde microbiële stammen en soorten kunnen de darmen al jaren koloniseren, terwijl de relatieve rijkdom van elk lid - met andere woorden, de gemeenschap structuur - is zeer dynamisch," zei Peter Turnbaugh, PhD, een assistent professor in de microbiologie en immunologie op UCSF, en de leider van de studie.
plastic Microbiome
"Deze nieuwe resultaten benadrukken dat, in tegenstelling tot een zoogdiergenoom - die relatief constant is - de microbiële genomen dat de darm microbioom bevat zijn relatief plastic," zei Turnbaugh.
Dit doet de hoop rijzen voor de behandeling van personen van wie de darmen microbiomes zijn ongezond, volgens Turnbaugh.
"Het kan een dag mogelijk om diëten die de darm microbioom op een manier die is therapeutisch heilzaam vorm ontwerp," zei Turnbaugh. "Het goede nieuws is dat de microbiële reactie op een bepaald dieet vergelijkbaar voor veel mensen de microbiële gemeenschappen kunnen zijn, wat suggereert dat we niet zouden moeten interventies anders op maat voor elke persoon."
Turnbaugh het team vinden dat de overstap muizen om een high-suiker, vetrijk dieet hervormd de overvloed van de gemeenschap van microben in de darm om een nieuwe, stabiele make-up binnen drie dagen, op een reproduceerbare wijze die grotendeels onafhankelijk zijn van genetische verschillen tussen individuele was muizen.
De bevindingen zijn in overeenstemming met een recente studie bij de mens door Turnbaugh en collega's, waarin darmmicroben werden snel en reproduceerbaar veranderde toen 10 deelnemers werden gevoed een veganistisch of dierlijke voeding. Deze studie toonde aan dat dieet verstoringen sterk effect op de darmflora enkele dagen kan uitoefenen. Maar het nieuwe onderzoek gebaseerd op gegevens van honderden muizen met goed gedefinieerde genetische achtergronden-toont aan dat dieet kan troef hosten genetische variatie dan dagen tot maanden.
Microbiota snel verandert met veranderingen in het dieet
Turnbaugh begon sterk verdachte dieet zou van groot belang zijn in het veranderen van de darmflora tijdens het uitvoeren van zijn afstuderen werk met Jeffrey Gordon, MD, aan de Washington University in Saint Louis. Turnbaugh opgemerkt dat genetisch identieke menselijke tweeling had darm microbiotas dat niet meer op elkaar lijken dan die van de twee-eiige tweelingen, die slechts de helft van hun genen delen waren.
In de nieuwe studie omvatte Turnbaugh's lab team muizen uit vijf verschillende inteelt stammen van muizen, waarin alle leden van een stam zijn genetisch identiek. Bovendien bestudeerden ze vier lijnen muizen deficient voor belangrijke genen betrokken bij immuniteit en obesitas. Ook toegevoegd aan de mix waren meer dan 200 "outbred"-muizen gefokt om nakomelingen opleveren met een overvloed aan makkelijk te traceren genetische diversiteit.
De onderzoekers voerden de muizen twee verschillende diëten, veranderen tussen een hoog-vet, hoog-suiker dieet bestaande uit 14,8 procent eiwit, 44,6 procent vet en 40,6 procent koolhydraten; en een laag vetgehalte, plantaardig dieet, bestaande uit 22,2 procent eiwit, 16,0 procent vet, en 61,7 procent koolhydraten.
Ongeacht de genetische achtergrond van de muizen, fecale analyse bleek dat de vetrijke, veel suiker dieet verhoogde de abundantie van leden van de phylum Firmicutes en verminderde de overvloed van leden van de Bacteroidetes phylum.
"We hebben getoond in het verleden dat wijzigingen in de darmflora in reactie op een hoog-vet, hoog-suiker dieet bijdragen aan adipositas, en we hebben zeer geïnteresseerd hoe de metabolische activiteit van deze organismen wordt beïnvloed door dieet zijn," Turnbaugh genoemd.
"Of veranderingen in de microbiële gemeenschap rechtstreeks voortvloeien uit de veranderde nutriënt omgeving in het maagdarmkanaal, of indirect door effecten van veranderde diëten op microbiële fysiologie die consistent genotypes, blijft een fascinerende terrein voor verdere onderzoek."
Een andere verrassende bevinding was dat wanneer de onderzoekers de muizen terug naar hun oorspronkelijke voeding, veranderingen in microbiële overvloed grotendeels omgekeerde maar niet volledig. De darmflora werd beïnvloed door de afdruk van het verleden diëten evenals door de huidige dieet.
"Herhaalde dieet verschuivingen aangetoond dat de meeste veranderingen in de darmflora zijn omkeerbaar," zei Turnbaugh. "Maar we hebben ook geïdentificeerd bacteriële soorten waarvan overvloed is afhankelijk van voorafgaande consumptie."

Printen