Bacteriën en aderverkalking*
Bij aderverkalking is sprake van afzetting van plaque tegen de wanden van slagaders. Algemeen werd aangenomen dat aderverkalking alleen het gevolg was van het eten van vetten en cholesterol.
Onderzoek laat nu zien dat het andere vetten zijn en wel vetten die gevormd worden uit speciale familie van bacteriën, die voornamelijk in het tandvlees worden gevonden. De bacteriën, de Bacteroidetes, kunnen zelf tandvleesontstekingen veroorzaken doch kunnen zelf niet de bloedbaan in. Zij vormen echter wel een speciaal soort vetten
(serine dipeptide lipiden) die wel de bloedbaan in kunnen en omdat deze vetten door ons immuunsysteem als lichaamsvreemd worden gezien, worden ze als bescherming door
immuuncellen ingepakt en tegen de slagaderwanden geplakt. Het lichaam produceert wel enzymen die Bacteroidetes afbreken doch dat proces zet een ontstekingsreactie in gang.
De studie.
(November 2017)
Bacterial fats, not dietary ones, may deserve the blame for heart disease
Research could explain why gum disease is associated with atherosclerosis
Heart disease and fatty clogs in the arteries go hand in hand. But new evidence suggests the fatty molecules might come not only from what you eat, but from the bacteria in your mouth, report UConn scientists in the Journal of Lipid Research. The research may explain why gum disease is associated with heart trouble.
Heart attacks and strokes are the crises we notice, but they result from a slow process of atherosclerosis, the hardening and clogging of the arteries with fatty substances called lipids. Immune cells stick to the walls of blood vessels, scavenge lipids, and multiply. The blood vessel walls inflame and thicken as the smooth muscle cells lining them change, swelling and dividing to create plaques, clogs, and warty growths called atheromas.
For a very long time, doctors and researchers assumed that the lipids came from eating fatty, cholesterol-rich food. But the research hasn't borne this out; some people who eat large amounts of the foods we thought were the sources of the fat, such as eggs, butter, fatty fish, and meat, don't necessarily develop heart disease.
UConn researchers believe they may have solved part of the puzzle. Using careful chemical analysis of atheromas collected from patients by a colleague at Hartford Hospital, they found lipids with a chemical signature unlike those from animals at all. Instead, these strange lipids come from a specific family of bacteria.
"I always call them greasy bugs because they make so much lipid. They are constantly shedding tiny blebs of lipids. Looks like bunches of grapes," on a bacterial scale, says Frank Nichols, a UConn Health periodontist who studies the link between gum disease and atherosclerosis. The bacteria, called Bacteroidetes, make distinctive fats. The molecules have unusual fatty acids with branched chains and odd numbers of carbons (mammals typically don't make either branched chain fatty acids or fatty acids with odd numbers of carbons).
Xudong Yao, a UConn associate professor of chemistry who analyzed the lipid samples, says the chemical differences between bacterial and human lipids result in subtle weight differences between the molecules. "We used these weight differences and modern mass spectrometers to selectively measure the quantity of the bacterial lipids in human samples to link the lipids to atherosclerosis," he says. "Establishment of such a link is a first step to mark the lipids as indicators for early disease diagnosis."
The marked chemical differences between Bacteroidetes lipids and the human body's native lipids may be the reason they cause disease, suggests Nichols. The immune cells that initially stick to the blood vessel walls and collect the lipids recognize them as foreign. These immune cells react to the lipids and set off alarm bells.
Nichols and Yao's team also showed that despite being non-native lipids, the Bacteroidetes lipids could be broken down by an enzyme in the body that processes lipids into the starting material to make inflammation-enhancing molecules. So the Bacteroidetes lipids have a double whammy on the blood vessels: the immune system sees them as a signal of bacterial invasion, and then enzymes break them down and super-charge the inflammation.
Despite the havoc they wreak, it's not the Bacteroidetes bacteria themselves invading. Usually these bacteria stay happily in the mouth and gastrointestinal tract. If conditions are right, they can cause gum disease in the mouth, but not infect the blood vessels. But the lipids they produce pass easily through cell walls and into the bloodstream.
This research was supported by a grant from the National Institutes of Health.
Reza Nemati, Christopher Dietz, Emily J. Anstadt, Jorge Cervantes, Yaling Liu, Floyd E. Dewhirst, Robert B. Clark, Sydney Finegold, James J. Gallagher, Michael B. Smith, Xudong Yao, Frank C. Nichols. Deposition and hydrolysis of serine dipeptide lipids of Bacteroidetes bacteria in human arteries: relationship to atherosclerosis. Journal of Lipid Research, 2017; 58 (10): 1999 DOI: 10.1194/jlr.M077792
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)
Bacteriële vetten, niet diersoorten, verdienen de schuld voor hartziekten
Onderzoek zou kunnen verklaren waarom tandvleesaandoeningen geassocieerd zijn met atherosclerose
Hartaandoeningen en vette klompen in de bloedvaten gaan hand in hand. Maar nieuw bewijs suggereert dat de vetmoleculen niet alleen afkomstig kunnen zijn van wat je eet, maar ook van de bacteriën in je mond, rapporteren UConn-wetenschappers in het Journal of Lipid Research. Het onderzoek kan verklaren waarom tandvleesaandoeningen gepaard gaan met hartproblemen.
Hartaanvallen en beroertes zijn de crises die we opmerken, maar ze zijn het gevolg van een langzaam proces van atherosclerose, de verharding en verstopping van de slagaders met vetachtige stoffen die lipiden worden genoemd. Immuuncellen plakken aan de wanden van bloedvaten, vangen lipiden op en vermenigvuldigen zich. De wanden van het bloed ontvlammen en worden dikker naarmate de gladde spiercellen die hen bekleden veranderen, zwellen en delen om plaques, klompen en wrattenachtige gezwellen te creëren, atheromen genaamd.
Heel lang dachten artsen en onderzoekers dat de lipiden afkomstig waren van het eten van vet, cholesterolrijk voedsel. Maar het onderzoek heeft dit niet bevestigd; Sommige mensen die grote hoeveelheden voedsel eten waarvan we dachten dat ze de bronnen van het vet waren, zoals eieren, boter, vette vis en vlees, ontwikkelen niet noodzakelijk hartaandoeningen.
UConn-onderzoekers denken dat ze een deel van de puzzel hebben opgelost. Met behulp van een zorgvuldige chemische analyse van atheromen die door een collega in het Hartford Hospital bij patiënten werden verzameld, vonden ze lipiden met een chemische handtekening die helemaal niet op die van dieren leek. In plaats daarvan komen deze vreemde lipiden van een specifieke familie van bacteriën.
"Ik noem ze altijd vette beestjes omdat ze zoveel lipiden maken dat ze constant kleine lipbubbels van lipiden afwerpen." Lijkt op trossen druiven, "op bacteriële schaal, zegt Frank Nichols, een parochontoloog van UConn Health die het verband tussen tandvleesaandoeningen bestudeert en atherosclerose. De bacteriën, Bacteroidetes genaamd, maken onderscheidende vetten. De moleculen hebben ongebruikelijke vetzuren met vertakte ketens en oneven aantallen koolstoffen (zoogdieren maken kenmerkend geen vertakte vetzuren of vetzuren met een oneven aantal koolstofatomen).
Xudong Yao, een UConn universitair hoofddocent scheikunde die de lipidenmonsters analyseerde, zegt dat de chemische verschillen tussen bacteriële en menselijke lipiden resulteren in subtiele gewichtsverschillen tussen de moleculen. "We gebruikten deze gewichtsverschillen en moderne massaspectrometers om selectief de hoeveelheid bacteriële lipiden in menselijke monsters te meten om de lipiden te koppelen aan atherosclerose," zegt hij. "Het tot stand brengen van een dergelijke link is een eerste stap om de lipiden te markeren als indicatoren voor vroege diagnose van ziekten."
De duidelijke chemische verschillen tussen Bacteroidetes lipiden en de natuurlijke lipiden van het menselijk lichaam kunnen de reden zijn dat ze een ziekte veroorzaken, suggereert Nichols. De immuuncellen die zich aanvankelijk aan de wanden van het bloedvat hechten en de lipiden verzamelen, herkennen ze als vreemd. Deze immuuncellen reageren op de lipiden en zetten alarmbellen op.
Het team van Nichols en Yao toonde ook aan dat, ondanks dat het niet-natieve lipiden zijn, de Bacteroidetes-lipiden kunnen worden afgebroken door een enzym in het lichaam dat lipiden in het uitgangsmateriaal verwerkt om ontstekingsbevorderende moleculen te maken. Dus de Bacteroidetes lipiden hebben een dubbele zweem op de bloedvaten: het immuunsysteem ziet ze als een signaal van bacteriële invasie, en dan breken enzymen ze af en vullen ze de ontsteking aan.
Ondanks de ravage die ze veroorzaken, zijn het niet de Bacteroidetes-bacteriën die zelf binnenvallen. Meestal blijven deze bacteriën gelukkig in de mond en het maag-darmkanaal. Als de omstandigheden goed zijn, kunnen ze tandvleesaandoeningen in de mond veroorzaken, maar de bloedvaten niet infecteren. Maar de lipiden die ze produceren passeren gemakkelijk door celwanden en in de bloedbaan.
Dit onderzoek werd ondersteund door een subsidie van de National Institutes of Health
Reacties: