UMC (~)St Radboud ~IN6''"
Universitair Medisch Centrum Faculteit der Medische Wetenschappen
Bloktoets Datum Aanvang
SIBMW Inleiding Biomedische Wetenschappen 13 juli 2005 10.00 uur
Deze tentamenset kunt u na afloop meenemen Het ANDERE deel ingevuld inleveren bij uw surveillant(e) **Biiaevoead artikel: "Zuivelvetten en calcium remmen darminfecties" door R. van der Meer Alléén dit artikel gebruiken, NIET het thuis bestudeerde exemplaar ! = = = = = = = = = = = = = ! !
ALGEMENE AANWIJZINGEN: • • • • • • • • • •
Dit tentamen bestaat uit 16 open vragen. Men kan maximaal10 punten per vraag behalen. De beschikbare tijd is 2 uur. Controleer of uw tentamenset compleet is. Vermeld op het antwoordformulier duidelijk uw naam en studentnummer. Beantwoord de vragen op de antwoordformulieren in de daarvoor open gelaten ruimten. Lees de vragen zorgvuldig alvorens uw antwoord te formuleren. Beantwoord de vragen volledig, maar zo beknopt mogelijk; vermijd onnodige uitweidingen. Voor beantwoording van de vragen eventueel de achterkant van het formulier gebruiken, niet het commentaarformulier! Schrijf duidelijk leesbaar en gebruik geen afkortingen. Onleesbaar beantwoorde vragen worden fout gerekend.
VEEL SUCCES!
VERGEET NIET UW NAAM EN STUDENTNUMMER IN TE VULLEN OP Voorblad_ OV.doc/21-9-2005
ELK ANTWOORDFORMULIER!
Tentamen: IBMW Datum: 30 september 2005 Discipline: Epidemiologie Docent: Prof.dr. G.A. Zielhuis 1.
Geef een nauwkeurige formulering van de vraagstelling voor de humane interventiestudie die beschreven wordt vanaf de rechterkolom op pagina 37 . (max. 10 punten). Tentamen: IBMW Datum: 30 september 2005 Discipline: EFG Docent: Drs. G. Olthuis
2.
Lees het artikel over het onderzoek van Roelof van der Meer. Geef vervolgens de empirische cyclus schematisch weer en illustreer de 5 verschillende fasen aan de hand van de informatie uit de 2 op de inleiding volgende paragrafen : 'Afbraakproducten van vet ... ' en 'Precipitatie galzuren .. .' (max. 10 punten). Tentamen: IBMW Datum: 30 september 2005 Discipline: Farm/Tox Docent: Dr. R.P. Bos
3.
In het artikeltje wordt gespeculeerd over een mogelijke relatie tussen melkvet en calcium enerzijds en diarree anderzijds. a. Schets in een determinantenmodel de gesuggereerde relaties tussen melkvet, calcium en diarree (max . 2 punten) b. In het artikel worden een aantal determinanten genoemd die tot de verdedigingsmechanismen behoren van gezonde mensen tegen infecties. Geef deze een plaats in het determinantenschema (max. 2 punten). c. Welke van de onder b genoemde determinanten zijn endogeen? Welke exogeen? (max. 2 punten) d. Welke regelmechanismen zou je op grond van het artikeltje kunnen noemen die een rol spelen bij het tegengaan van diarree? (max. 2 punten) e. Geef deze een plaats in het geschetste determinantenmodel (max. 2 punten).
4.
a. Het artikeltje geeft beperkte informatie over het werki~gsmechanisme van calcium en melkvet bij het tegengaan van diarree. Vat deze informatie m.b.t. het werkingsmechanisme in maximaal 5 regels samen (max. 4 punten). b. Is het mogelijk dit werkingsmechanisme in een humaan model te bestuderen? Licht je antwoord toe (max. 3 punten). c. Is het mogelijk dit werkingsmechanisme in een invitro model te bestuderen? Licht je antwoord toe (max. 3 punten). Tentamen: IBMW Datum: 30 september 2005 Discipline: EFG Docent: Drs. G. Olthuis
5.
a. Staat in het onderzoek van Van der Meer singuliere of algemene causaliteit centraal? Beargumenteer uw antwoord (max. 3 punten).
b. In Van der Meers studie gaat het om verdedigingsmechanismen tegen infecties. Beargumenteer op basis van de tekst in het artikel of hier sprake is van mono- dan wel multicausaliteit (max. 3 punten) c. De humane interventiestudie van Van der Meer toont aan dat calciuminname de faecale output vermindert na een ETEC-infectie. Als het gaat om een verminderde output, lijkt calcium hier een: - noodzakelijke (maar niet voldoende) voorwaarde - voldoende (maar niet noodzakelijke) voorwaarde - noodzakelijke en tegelijk voldoende voorwaarde - een noodzakelijke noch voldoende voorwaarde Beargumenteer uw antwoord (max. 4 punten) Tentamen: IBMW Datum: 30 september 2005 Discipline : Medische en Biofysica Docent: Dr. Th . Oostendorp 6.
In de paragraaf "Humane interventiestudie met verzwakte ETEC-stam" wordt een experiment beschreven waarbij proefpersonen bacteriën krijgen toegediend, en op verschillende tijden na de besmetting wordt gemeten wat de concentratie bacteriën B(t) in faeces van de proefpersonen is. a. Beredeneer dat de systeemvergelijking voor een ongeremde groei van bacteriën in het lichaam luidt: (max. 4 punten)
!!_ B(t) = aB(t) dt
b. Is a in bovenstaande vergelijking een parameter of een variabele? Wat is de eenheid van a? (max. 2 punten) c.
Laat zien dat een exponentiële groei van het aantal bacteriën:
B(t) = B0 ea
1
voldoet aan
deze vergelijking (max. 4 punten). 7.
Bij een infectie wordt in het lichaam het afweersysteem geactiveerd. De toename van de activiteit A(t) van het afweersysteem is evenredig met de concentratie bacteriën (evenredigheidsconstante k). Het aantal bacteriën dat per tijd wordt uitgeschakeld is evenredig met de activiteit van het afweersysteem (evenredigheidsconstante d). a. Stel de 2 systeemvergelijkingen op die de verandering van de concentratie bacteriën en de verandering van de activiteit van het afweersysteem beschrijven. (max. 7 punten) b. Is dit een lineair systeem? (max. 3 punten)
8.
Hiernaast is het schema van een standaard regelsysteem getekend.
verstoring
Een alternatief model voor het geregelde beschrijven van een infectie is een effector grootheid regelsysteem, waarbij de geregelde grootheid het aantal bacteriën is, en de effector het afweersysteem. Nieuwe bacteriën, hetzij door camparator sensor referentie infectie of door groei, zijn in deze beschrijving te beschouwen als verstoring van het regelsysteem. Bij welke waarde van de referentie wordt in het bovenbeschreven regelsysteem het aantal bacteriën geminimaliseerd? (max. 10 punten)
r
r
[
J
9.
In het regelsysteem beschreven bij vraag 8. zit een vertraging tussen het "meten" van het aantal bacteriën, en de daaropvolgende toename van de activiteit van het afweersysteem, omdat de afweercellen eerst gevormd moeten worden. a. Voor wat voor soort verstoringen kan een vertraging in de regelkring er toe leiden dat de verstoring niet onderdrukt, maar juist versterkt wordt? (max. 5 punten) b. Kan dat ook gebeuren in het bovenbeschreven regelsysteem, dat de onderdrukking van een infectie beschrijft? Verklaar uw antwoord. (max. 5 punten) Tentamen: IBMW Datum: 30 september 2005 Discipline: Epidemiologie Docent: Prof.dr. G.A. Zielhuis
10.
Het onderzoek, beschreven vanaf pag. 37, rechterkolom, wordt een 'humane interventiestudie' genoemd. a. Geef een andere naam voor deze onderzoeksvorm (max. 3 punten) b. Welk kenmerk van de onderzoeksopzet maakt dat het een echte interventiestudie is (noem slechts één essentieel kenmerk)? (max. 4 punten) c. Geef in één zin weer wat de functie is van de controlegroep in deze studie (max. 3 punten) 11. Wat is/zijn in het voorbeeld van de humane interventiestudie beschreven vanaf pag. 37, rechterkolom: a. De afhankelijke variabele(n) (max. 3 punten) b. De onafhankelijke variabele(n) (max. 3 punten) c. De achtergrondsvariabele(n) (max .. 2 punten} d. De verstorende variabele(n} (max. 2 punten} 12. In de laatste kolom van het artikel wordt o.a. verondersteld dat niet-geabsorbeerd calcium ook beschermt tegen het ontstaan van colonkanker. Beschrijf in maximaal 5 regels de globale opzet van een onderzoek dat deze hypothese kan toetsen. (max. 10 punten}. Tentamen: IBMW Datum: 30 september 2005 Discipline: Orthodontie en Orale Biologie Docent: Dr. J.M. Maltha 13.
Hieronder staan 5 tekstfragmenten uit een primaire wetenschappelijke publicatie. Geef voor elk van de fragmenten aan in het welk onderdeel van een primaire publicatie het fragment thuis hoort. Geef in enkele woorden een argumentatie. (ma x 1 0 punten}
1. 2. 3. 4. 5. 1 . Op dag 1 0 van het onderzoek vastten de deelnemers voor ten minste 4 uur, waarna ze oraal geïnfecteerd werden met ETEC. De stam die werd gebruikt veroorzaakt in milde diarree gedurende 1-3 dagen zonder andere symptomen 11 • De ETEC stam ( 1 0 10 CFU} was gesuspendeerd in 100 ml verdund fruitsap (Roosvicee, Numico, Zoetermeer, Nederland} waarvan de pH en de osmolariteit op fysiologische waarden werden gesteld. 2. De beschermende werking van Calcium in het dieet die in dit onderzoek is aangetoond is niet beperkt tot ETEC of E. coli infecties. Eerder onderzoek in ratten heeft laten zien dat Calcium intake ook de resistentie tegen Salmonella enteritis
14.
infectie verhoogt. Het verlaagt namelijk de door Salmonella geïnduceerde diarree en verhindert kolonisatie van de darm door dit invasieve pathogeen 7 •8 • Aan de andere kant stimuleert Calcium de microflora in de darm 7 en in het bijzonder de endogene lactobacillen 8 • 3. Wereldwijd is infectueuze diarree de op een na grootste doodsoorzaak 1 • In het bijzonder zijn jonge kinderen, ouderen en mensen met reeds aanwezige ziekten kwetsbaar u . Een andere risicocategorie wordt gevormd door toeristen in tropische landen. Voedsel en drinkwater besmet met enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) is het meest voorkomende pathogeen 3 .4. Na inname en overleving van de maagzuurbarrière, hecht ETEC aan de darmmucosa met behulp van fimbriae of zogenaamde kolonisatiefactoren. De daaropvolgende productie van enteretoxines veroorzaakt de diarree, die meestal niet langer dan 5 dagen duurt maar kan zorgen voor een aanzienlijk ongerief 4 • 4. Het humane interventieonderzoek was goedgekeurd door de Medisch-ethische commissie van de Wagening.en Universiteit. 32 Gezonde mannen van 20-55 jaar namen vrijwillig deel aan het onderzoek dat was opgezet als een parallel, dubbel blind, placebogecontroleerde infectie-onderzoek. Gedurende de drie weken die het onderzoek duurde gebruikten de deelnemers gestandaardiseerde hoeveelheden van normale (hoog Calcium) of placebo (laag Calcium; Calcinon; Numico, Zoetermeer. Nederland) zuivelproducten, en kregen ze instructies af te zien van hun gewone zuivelconsumptie Bovendien werden enkele andere voedingsmiddelen die veel Calcium bevatten verboden. 5. Calcium intake beïnvloedde de dagelijkse fecale uitscheiding in de periode voor de besmetting van de deelnemers niet (175 ± 24 mg voor de placebogroep en 224 ± 25 voor de Calciumgroep, p = 0, 16). De eerste dag na de besmetting met ETEC verdubbelde de uitscheiding in de feces in zowel in de Calcium- als in de placebogroep, maar op de tweede dag was de fecale uitscheiding in de Calciumgroep teruggekeerd naar normaal, terwijl die in de placebogroep significant verhoogd bleef (p = 0.004) . Hieronder staan 5 samenvattingen van wetenschappelijke publicaties. Geef voor elk van de samenvattingen aan of hij behoort bij een primaire, een secundaire of een tertiaire publicatie. Geef in enkele woorden een argumentatie. (max. 10 punten) 1.
2. 3. 4.
5. 1 . Darminfecties met Salmonella veroorzaken een ontstekingsreactie en diarree, maar het effect van deze infectie op de fysiologie van de darmmucosa is grotendeels onbekend. Het effect van Salmonella enterica op het iontransport van de darmmucosa werd onderzocht in een model waarbij embryonale humane darm werd geïnfecteerd met Salmonella. Het iontransport werd gemeten in Ussing chambers. Een uur na de infectie was het iontransport verhoogd, terwijl de weefselgeleidbaarheid en de morfologie niet veranderd waren. De verhoging van het iontransport werd geblokkeerd door indomethacine, een cyclooxygenase remmer en door NS-398, een specifieke COX-2 remmer. Westernbiet analyse toonde een opregulatie van COX-2 bij een gelijkblijvende COX-1 expressie. Dit onderzoek toonde aan dat Salmonella infectie van humane darmmucosa gepaard gaat met een snel le opregulatie van COX-2, die verantwoordelijk gehouden kan worden voor een verhoogd iontransport, dat op zijn beurt weer karakteristiek is voor infectueuze diarree.
L __ _ _ _
2. Probiotica zijn die micro-organismen die, wanneer ze in voldoende mate aanwezig zijn een gunstige uitwerking hebben op hun gastheer. Er wordt ook bij mensen steeds meer bewijs gevonden dat specifieke stammen van probiotica gezondheidsvoordeel kunnen opleveren, bijvoorbeeld door het beperken van de duur van diarree na darminfecties. Ook is een beperking van het heroptreden van uregenitale infecties bij vrouwen door probiotica aangetoond. Slechts een gering percentage van de medici is zich bewust is van de mogelijke therapeutische toepassing van probiotica. De World Health Organization en de Food and Agricuture Organization van de Verenigde Naties hebben standaarden en richtlijnen opgesteld om te komen de productie van probiotische producten die wetenschappelijk onderbouwde gezondheidseffecten hebben. De wetenschappelijke bewijzen tot nu toe, beloven in de nabije toekomst de ontwikkeling van probiotische therapieën voor een aantal ernstige en fatale pathologieën. 3. In dit artikel wordt een voor~tel besproken om te komen tot een klinische anamnesekaart om de minimaal benodigde gegevens te verzamelen die nodig zijn om het beloop van ernstige acute diarree te documenteren. De methode is retrospectief geëvalueerd over een periode van zeven maanden bij kinderen met een milde acute diarree (verlies van minder dan 10% van het lichaamsgewicht). De kaart is verdeeld in vijf onderdelen die corresponderen met de vijf klinische stadia die kunnen worden onderscheiden. In elk stadium worden de essentiële diagnostische en klinische data gedocumenteerd. De kaart blijkt een goed middel om de artsen, het verplegend personeel en de ouders te betrekken bij een juiste behandeling van de ziekte. Het gevolg hiervan was dat de kinderen sneller uit het ziekenhuis kunnen worden ontslagen. Het gebruik van een documentatiesysteem als hier beschreven wordt dan ook sterk aanbevolen. 4. Tijdens de vetvertering komen vetzuren en monoglyceriden vrij in het maagdarmstelseL IN vitro worden hierdoor gram-positieve bacteriën zoals Listeria geremd, terwijl gram-negatieven zoals Salmonella weinig worden beïnvloed. Om te onderzoeken of dit ook in vivo het geval is, kregen ratten een laag-melkvet of een hoog-melkvet dieet toegediend. Hierna werden ze geïnfecteerd met Listeria of met Salmonella. Bij de Listeria geïnfecteerde ratten met een hoog-melkvet dieet was er minder kolonisatie in de darm (p<0.05 en minder diarree (p<0.05) dan in de controles. De Salmonella-infectie werd niet beïnvloed door de hoeveelheid melkvet in het dieet. Dit leidt tot de conclusie dat een hoge intake van melkvet wel een bescherming geeft tegen Listeria infecties, maar niet tegen Salmonella. 5. Bacteriële darminfecties eisen een zware tol, in het bijzonder bij kinderen. Hoewel er in de laatste decade een explosieve groei van de kennis omtrent the pathogenese heeft plaats gevonden, blijft het aantal aanvallen van diarree en het daardoor veroorzaakte aantal doden dramatisch. Verbetering van de kennis omtrent de pathogenese en de ontwikkeling van vaccins tegen darminfecties is veelbelovend. In het bijzonder de nadere kennis omtrent bacterie-gastheer interacties en de analyse van hele bacteriegenomen heeft geleid tot nieuwe benaderingen, waarbij de grenzen tussen de vakgebieden microbiologie, celbiologie en immunologie vervagen. Dit artikel bepreekt de meest recente vorderingen door deze multidisciplinaire aanpak van het probleem.
Tentamen: IBMW Datum: 30 september 2005 Discipline: Epidemiologie Docent: Dr.ir. F. de Vegt 1 5.
1 6.
.-- .
Van der Meer concludeert dat niet-geabsorbeerd calcium mogelijk belangrijke gezondheidseffecten heeft. In het artikel wordt de bescherming tegen darminfecties beschreven. Van der Meer noemt verder de mogelijk beschermende werking tegen het ontstaan van andere ziekten, zoals colonkanker, nierstenen, overgewicht en hypercholesterolemie. Op welke wijze dient deze informatie aan het algemene publiek te worden doorgegeven: a. Wat is daarbij het doel van de informatievoorziening? (max. 4 punten) b. Wat is de inhoud van de boodschap? (max. 4 punten) c. Via welke kanalen kan deze boodschap het beste gecommuniceerd worden? (max. 2 punten) a. Geeft het artikel aanleiding tot een actief beleid van de overheid gericht op het verhogen van de inname van zuivelcalcium? Licht uw antwoord in max. 25 woorden toe (max. 4 punten) b. Stel dat de overheid zou besluiten tot een actief beleid gericht op het verhogen van de inname van zuivelcalcium. Welke beleidsinstrumenten staan de overheid in dit geval dan ter beschikking? (max. 4 punten). c. Welke van deze maatregelen hebben de voorkeur en waarom? (max. 2 punten)
Artikel t.b.v de bloktoets 51BMW op 30-9-2005 . Dr. Roelof van der Meer (WCFS/N/10):
'Zuivelvetten en calcium remmen darminfecties' Afbraakproducten van zuivelvet remmen de gr.oei
van
Gram-positieve
organismen,
zowel in vitro als in de darm van de rat. Calcium uit zuivelproducten remt de kolonisatie in de darm van de rat door Salmonella. In een humane interventiestudie met een verzwakte ETEC-stam bekortte de calciumrijke zuivelvoeding de duur van ,.---.._
de diarree met een dag. 'Het is niet ondenkbaar dat de gezondheidseffecten van nietgeabsorbeerd calcium belangrijker zijn dan d.ie van calcium dat wel opgenomen wordt.
' Het menselijk lichaam heeft drie externe oppervlakken . Het klein. ste van deze drie is de huid, met eeri oppervlakte van ongeveer 2 vierkante meter voor een volwassene. De oppervlakte van de longen bedraagt gemiddeld 70 vierkante meter. Maar het grootste oppervlak, bijna 200 vierkante meter, wordt gevormd door de mucosa van de . . darm. Het drooggewicht van het voedsel waarmee de darmmucosa dagelijks in aanraking l
VoedingsMagazine 1/2005
kend; 20% van de infecties wordt veroorzaakt door bacteriën, 10% door virussen, en 5% door parasieten. De bacteriële infecties in de dunne darm komen vooral voor rekening van Campylobacter, Salmonella, enterotoxigene E. coli (ETEC) en Vibrio cholerae. In de dikke darm vindt voornamelijk infectie door enterohemorrhagische E. coli (EHEC) en Clostridium plaats. Bij de infectie hecht het diarree-veroorzakende organisme zich aan de mucosa van de darm, waar het toxines gaat uitscheiden. Diarree door infecties is niet alleen een gevaarlijke ziekte in de Derde Wereld. Ook in geïndustrialiseerde landen is de morbiditeit hoog bij kwetsbare groepen, zoals jonge kinderen, bejaarden, en
patiënten met ziekten die een negatief effect hebben op het functioneren van de darm. Een andere hoog-risicogroep wordt gevormd door bezoekers van tropische landen. De diarree duurt meestal niet langer dan ongeveer 5 dagen, maar kan desondanks bijzonder lastig zijn.
>Afbraakproducten van vet remmen groei listeria Tot de verdedigingsmechanismen van gezonde mensen tegen deze infecties behoren de secretie van zuur in de maag, de secretie van galzuren en !gA in de dunne darm, peristaltiek, mucus, en een darmflora die met infectieuze organismen competitie aangaat om hechtingsplaatsen en nutriënten. Van der Meer besprak in zijn lezing de bijdrage die een zuivelrijke voeding kan leveren aan deze verdediging, met name op basis van effecten van melkvet en calcium. Tabel 1 toont de samenstelling van melkvet. Van der Meer en zijn collega's onderzochten de in vitro bactericide effecten van vrije vetzuren (500 >JM C4 :0-C18:0) en monoglyceriden (500 ~M C10:0C18:1) bij pH 5,0. Deze verbindingen bleken geen effect te hebbe n op de groei van Gramnegatieve organis' men, zoa ls E. coli en Salmonella. Er was wel een r em-
In rattenexperimenten toonden Van der Meer en zijn collega's aan dat toevoeging van calcium aan het voer leidde tot zowel de precipitatie van galzuren en vrije vetzuren in de darm als ook tot ongeveer een verhonderdvoudiging van het aantal Lactobacilli in de faeces (3). De ratten kregen in deze experimenten een voer met hetzij 0,8 mg calcium per kg of 4 mg calcium per kg. De hoge calciuminname is onder bepaalde aannames te vergelijken met een calciuminname van 2000 mg per dag bij de mens. Figuur 1 laat zien dat de hoge calmend effect op de groei van Gram-positieve organismen zoalsListeria (1). In een rattenstudie bleek melkvet inderdaad de overleving en kolonisatie van Listeria in de· darm te verhinderen, terwijl er geen effect was op de overleving en kolonisatie van Campylobacter. Ook de membraanlipiden uit melk remden zowel in vitro als in vivo (in ratten) de overleving en kolonisatie van Listeria (2). 'De in vivo effecten die we zien in onze rattenstudies zijn in overeenstemming met de uitkomsten van de in vitro experimenten', vindt Van der Meer. 'Het ligt voor de hand dat de effecten in vivo samenhangen met de bacteriedodende werking van producten die vrijkomen bij de vertering van melkvet, te weten vetzuren, monoglyceriden en sphingolipiden. Of deze effecten ook optreden bij mensen moet overigens nog blij ken.'
)>Precipitatie galzuren en vrije vetzuren De WCFS/NIZO-studies naar tegen infectie beschermende effecten van calcium berusten op de hypothese dat calcium uit de voeding in de darm een onoplos!Jaar ca lei umfosfaa team pi ex vormt. Dit complex leidt tot precipitatie van galzuren en vrije vetzuren. Zo zou er minder remming optreden van de groei van de endogene microflora (met name Lactobacilli), hetgeen zou kunnen leiden tot versterking van de barrièrefunctie van het epitheel.
vrijwilligers werden geïnfecteerd met een verzwakte ETEC stam (4). Deze stam is een spontaan ontstane mutant die het vermogen heeft verloren om toxines aan te maken, maar nog wel milde en kortdurende infectiesymptomen kan veroorzaken. De WCFS/NIZO-onderzoekers hebben het effect van calcium op infectie door deze stam eerst bestudeerd in ratten. Figuur 2 laat zien dat een hoog-calciumvoer leidt tot een duidelijke vermindering in de uitscheiding van de ETEC-stam in de faeces, en eveneens tot een aanzienlijke vermindering van het optreden van diarree.
>-Humane interventiestudie met verzwakte ETEC-stam Voor de interventiestudie bij mensen reeruteerden Van der Meer en zijn collega's 32 mannen, met een gemiddelde
VOEDINGSCALCIUM REMT DE INTESTINALE KOLONISATIE EN TRANSLOCATIE VAN SALMONELLA
. TFIANSLöé,t\ TIE ·
30 ~ 0
E :i
20 ~
z
a: :::::J
w 0
z 10
x
0
z
il
·-y-----~0 0
2
4
4
6
DAG
6
DAG
Figuur 1. Voedingscalcium remt kolonisatie en translocatie van Salmonella enteritidis in de darm van ratten.
ciuminname inderdaad resulteerde in remming van de kolonisatie en translocatie van Salmonella (figuur 1). Het is niet goed mogelijk om een dergelijke studie uit te voeren bij mensen, omdat er weinig vrijwilligers gevonden zullen worden die zich willen laten infecteren met een virulent pathogeen organisme. Van der Meer en zijn collega's hebben daarom een studie uitgevoerd waarbij
leeftijd van 29 jaar, en een body mass index van 24 kgjm 2 De deelnemers werd gevraagd gedurende de drie weken van de studie zoveel mogelijk hun gebruikelijke voedingspatroon aan te houden, met uitzondering van het gebruik van zuivelproducten en andere calciumrijke voedingsmiddelen. De 16 personen uit de hoogcalciumgroep kregen per dag 700 mi melk en 300 mi vanillevla, tezamen goed voor 1/2005 VoedingsMagazine
37
VAN OER MEER
~
~9
'ë
~8
~ <>
c:
·;:
Ë ~ 7
Q)
Cl Cl
0 0
0.;:; 0
E ~
z w z
w 4 I-
w
0
~ 3 x w ü 2
5~
::":
w
-'
w w w
...:
I-
ü
w
LL
-'
...:
ü
w
)o Belangrijke effecten van niet-opgenomen calcium
0
LL
0
2
4
6
8
CONTROLE CALCIUM
DAGEN NA INFECTIE
Figuur 2. Effect van calciumrijk (4 mgjkg) of calciumarm (0,8 mgjkg) voer bij ratten op infectiemarkers na orale toediening van enteratoxische E. co/i (ETEC). Gemiddelden plusminus standard error of the mean (12 ratten per groep). *:significant verschil tussen calciumrijke en calciumarme groep (p<0,05). Panel A. Uitscheiding van ETEC in de faeces. Panel B. Concentratie van kationen in de faeces, als maat voor het relatief watergehalte ('diarree'). Per dier gepoolde faeces op dag 2-4 na de infectie.
"' "'
"0
.c
.S!
~ ~
':!! 1-
:::>
ll. 1-
:::>
0
w
-'
<(
ü
w
u.
z
z
<(
a: w >
excretie van de ETEC-bacterie was op dag 2 na de infectie in de controlegroep een factor 10 hoger dan in de calciumgroep. De placebogroep had dus een dag langer diarree en overige symptomen van infectie dan de calciumgroep, aldus Van der Meer. 'De klinische relevantie van één dag diarree lijkt misschien niet erg groot, maar we werkten in deze studie met een verzwakte stam die slechts gedurende korte tijd symptomen veroorzaakt. In het rattenexperiment van figuur 1 met een· virulente Salmonella-stam zagen we dat calcium gedurende de gehele infectieperiode beschermde tegen de symptomen.'
100 ml vruchtensap). Voor de infec200 tie was er geen verschil tussen beide groepen in de dagelijkse faecale output. Figuur 3 laat zien dat er na de infectie wel een duidelijk verschil was. Op de eerste dag na de infectie was in beide groepen de output verdubbeld . Op dag 2 was de out3 4 put in de calciumDAGEN NA INFECTIE groep weer op het Figuur 3. Effect van voedingscalcium op de door ETEC-infectie veroorzaakte normale niveau. toename van de faecale output bij mensen. Gemiddelden plusminus standard error Voor de placeboof the mean (n=16 per groep) . groep duurde het *:significant verschil tussen calcium- en placebogroep (p=0,004). een dag langer alvorens de situatie genormaliseerd was. Tot dezelfde conclu1100 mg calcium per dag. De 16 personen sie leidde de bepaling van het effect van uit de controlegroep kregen dezelfd e pro· de calciuminterventie op het relatieve ducten waaruit het calcium zoveel moge· lijk was verwijderd. Hun calciuminname drooggewicht van de faeces (een maat kwam uit op 60 mg per dag. voor diarree), en op de faecale excretie van Op dag 10 van de studie werden de mucines (een maat voor prikkeling van proefpersonen oraal geïnfecteerd met de het darmslijmvlies na blootstelling aan ETEC-stam (1 010 colony forming units in pathogene organismen). Ook de faecale
VoedingsMagazine 1/2005
De deelnemers uit de calciumgroep namen niet alleen meer calcium in dan de deelnemers uit de placebogroep maar ze scheidden ook meer calcium uit in de faeces. Het verschil tussen de beide groepen in inname bedroeg gemiddeld 1040 mg calcium per dag, en het verschil in faecale excretie gemiddeld 940 mg calcium per dag. Slechts 10% van het ingenomen calcium wordt dus geabsorbeerd, terwijl de overige 90% in de darm blijft en daar het tegen infectie beschermende effect uitoefent. Van der Meer: 'Er zijn redenen om aan te nemen dat dit niet-geabsorbeerde calcium ook beschermt tegen het ont· staan van colonkanker door het binden van carcinogene verbindingen, tegen het ontstaan van nierstenen door het binden van oxaalzuur, tegen het ontstaan van overgewicht door het precipiteren van vet uit de voeding, en tegen het ontstaan van hypercholesterolemie door het binden van galzuren. Het onderzoek naar effecten van zuivelcalcium op de gezo ndheid beperkt zich vaak tot het calcium dat wordt geabsorbeerd zodat het beschikbaar komt voor opname in de botten. Het lijkt mij echter niet onmogelijk dat het calcium dat niet wordt geabsorbeerd belangrijkere gezondheidseffecten heeft.' + jAN BLOM
LITE RATUUR 1. R.C.Sprong, !.t.F.Hulstein, R. vander Meer p999) Hlgh l rota~c of milk fats inhibits inleslinal tolonization ollistcria tr.!l oot of Salmonella tn •als. J. Nutr. i.29, 1382·1389 2. R.C.Sp(ong. M.f Hulstcin, R. van der Me01 (2001) Bzcte•icldal eltet:ts ol mUk liplds. ~nt l mî crob .Agents Chemother. 45, 1298- L30 1 3. 1.M.G.8ovee-0Udenhoven, M.l.G.Wissink, J.T.Wouters, R. van der Mee! {1999) J.t/ut1. 129.607-612 4. I.M .J.Bovce-Oudenhoven, M.L.G.leltinga-Wrssink, W. van Doesburg et ill (2003) Diarrhea caused by entemtoligenic Escherichla col! Inteelion ol hiJmans is lnhibited b~ dietarycalclum. Gast•oenterology 125,469-4 75
