PROBIOTICA Het maagdarmkanaal van de mens herbergt een complexe verzameling microorganismen, een darmflora die uniek en karakteristiek is voor ieder individu. Een gezonde darmflora beschermt en bevordert de gezondheid, met name in het spijsverteringskanaal. Wanneer de (residente) darmflora uit balans is geraakt, helpt een probioticum - een preparaat met (transiënte) goede darmbacteriën deze te corrigeren.
De basis voor een gezonde (commensale) darmflora wordt gelegd in de vroege kindertijd. De microorganismen (bacteriën, gisten, schimmels) waarmee het kind tijdens en na de geboorte in contact komt, stimuleren de ontwikkeling van het (intestinale) immuunsysteem en zijn bepalend voor de uiteindelijke samenstelling van de residente darmflora. Het maakt hierbij uit of het kind via het geboortekanaal of met de keizersnede is geboren en borst- dan wel flesvoeding krijgt.[1] Aanvankelijk wordt de darmflora
REFERENTIES 1. Isolauri E, Salminen S, Ouwehand AC. Probiotics. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology. 2004;18(2):299313. 2. Mackie RI, Sghir A, Gaskins HR. Developmental microbial ecology of the neonatal gastrointestinal tract. Am J Clin Nutr 1999; 69:1035S-45S. 3. Dai D, Walker WA. Protective nutrients and bacterial colonization in the immature human gut. Adv Pediatr 1999; 46:353-82. 4. Broekaert IJ, Walker WA. Probiotics and chronic disease. J Clin Gastroenterol. 2006;40(3):270-4. 5. Sazawal S, Hiremath G, Dhingra U et al. Efficacy of probiotics in prevention of acute diarrhoea: a meta-analysis of masked, randomised, placebo-controlled trials. Lancet Infect Dis. 2006;6(6):374-82. 6. Nadal I, Donat E, Ribes-Koninckx C et al. Imbalance in the composition of the duodenal microbiota of children with coeliac disease. J Med Microbiol. 2007;56(Pt 12):1669-74. 7. Gill HS, Rutherfurd KJ, Cross ML et al. Enhancement of immunity in the elderly by dietary supplementation with the probiotic Bifidobacterium lactis HN019. Am J Clin Nutr. 2001;74(6):833-9. 8. Ewaschuk JB, Dieleman LA. Probiotics and prebiotics in chronic inflammatory bowel diseases. World J Gastroenterol. 2006;12(37):5941-50. 9. McFarland LV. Meta-analysis of probiotics for the prevention of traveler’s diarrhea. Travel Med Infect Dis. 2007;5(2):97105. 10. Yan F, Polk DB. Probiotics as functional food in the treatment of diarrhea. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2006;9(6):71721. 11. Jia W, Li H, Zhao L, Nicholson JK. Gut microbiota: a potential new territory for drug targeting. Nat Rev Drug Discov. 2008;7(2):123-9. 12. Noverr MC, Huffnagle GB. The ‘microflora hypothesis’ of allergic diseases. Clin Exp Allergy. 2005;35(12):1511-20. 13. Dial S, Delaney JAC, Barkun AN et al. Use of gastric acidsuppressive agents and the risk of community-acquired Clostridium difficile-associated disease. JAMA 2005: 204:2989-95. 14. Petruzziello L, Iacopini F, Bulajic M et al. Review article: uncomplicated diverticular disease of the colon. Aliment Pharmacol Ther. 2006;23(10):1379-91. 15. Goldin BR, Gorbach SL. Clinical indications for probiotics: an overview. Clin Infect Dis. 2008;46 Suppl 2:S96-100; S14451. 16. Lu L, Walker WA. Pathologic and physiologic interactions of bacteria with the gastrointestinal epithelium. Am J Clin Nutr 2001; 73:1124S–30S. 17. Gibson GR, Rouzaud G, Brostoff J et al. An Evaluation of Probiotic Effects in the Human Gut: Microbial Aspects. Food Standards Agency 2005. http://www.food.gov.uk/news/ newsarchive/2005/mar/probiotics
18. Allen SJ, Okoko B, Martinez E, Gregorio G, Dans LF. Probiotics for treating infectious diarrhoea. Cochrane Database of Systematic Reviews 2003, Issue 4. Art. No.: CD003048. 19. Santosa S, Farnworth E, Jones PJ. Probiotics and potential health claims. Nutrition Reviews 2006;64:265–74. 20. Van Niel CW, Feudtner C, Garrison MM et al. Lactobacillus therapy for acute infectious diarrhea in children: a metaanalysis. Pediatrics 2002;109:678–84. 21. Delia P, Sansotta G, Donato V et al. Use of probiotics for prevention of radiation-induced diarrhea. World J Gastroenterol. 2007;13(6):912-5. 22. Hamilton-Miller JM. Probiotics and prebiotics in the elderly. Postgraduate Medical Journal 2004;80:447–51. 23. Tong JL, Ran ZH, Shen J et al. Meta-analysis: the effect of supplementation with probiotics on eradication rates and adverse events during Helicobacter pylori eradication therapy. Aliment Pharmacol Ther. 2007;25(2):155-68. 24. Aiba Y, Suzuki N, Kabir AM et al. Lactic acid-mediated suppression of Helicobacter pylori by the oral administration of Lactobacillus salivarius as a probiotic in a gnotobiotic murine model. Am J Gastroenterol. 1998;93(11):2097-101. 25. Myllyluoma E, Veijola L, Ahlroos T, et al. Probiotic supplementation improves tolerance to Helicobacter pylori eradication therapy - a placebo-controlled, double-blind randomized pilot study. Aliment Pharmacol Ther. 2005;21:1263-1272. 26. Sheu BS, Wu JJ, Lo CY et al. Impact of supplement with Lactobacillus- and Bifidobacterium-containing yogurt on triple therapy for Helicobacter pylori eradication. Aliment Pharmacol Ther. 2002;16:1669-1675. 27. Quigley EM. Bacterial flora in irritable bowel syndrome: role in pathophysiology, implications for management.J Dig Dis. 2007;8(1):2-7. 28. Boyle RJ, Tang ML. The role of probiotics in the management of allergic disease. Clin Exp Allergy. 2006;36(5):568-76. 29. Penders J, Stobberingh EE, van den Brandt PA et al. The role of the intestinal microbiota in the development of atopic disorders. Allergy. 2007;62(11):1223-36. 30. Bjorksten B, Naaber P, Sepp E et al. The intestinal microflora in allergic Estonian and Swedish 2-year-old children. Clin Exp Allergy 1999;29:342-6. 31. Kalliomaki M, Kirjavainen P, Eerola E et al. Distinct patterns of neonatal gut microflora in infants in whom atopy was and was not developing. J Allergy Clin Immunol 2001;107:12934. 32. Besselink MG, van Santvoort HC, Buskens E et al. Probiotic prophylaxis in predicted severe acute pancreatitis: a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet. 2008;371(9613):651-9
overheerst door bifidobacteriën (vooral bij baby’s die borstvoeding krijgen); na de introductie van vast voedsel verandert de darmflora sterk en wordt deze gevarieerder.[1] De darmflora heeft vanaf ongeveer 2-jarige leeftijd een stabiele, sterk persoonsgebonden samenstelling en verandert gedurende de rest van het leven nauwelijks meer. Wel kan de balans tussen de verschillende micro-organismen verschuiven en kunnen potentieel ziekmakende bacteriën en schimmels de overhand krijgen (dysbiose).
8
Normaalgesproken houden de nuttige (melkzuur) bacteriën (zoals Lactobacillus, Lactococcus, Bifidobacterium) de schadelijke bacteriën en schimmels (waaronder Clostridium, Candida, E. coli) onder controle en is de darmflora in een gezond evenwicht.[1] Door verschillende omstandigheden kan het aantal beschermende melkzuurbacteriën afnemen en dysbiose ontstaan. Via de mond binnenkomende en met het immuunsysteem in de darm in aanraking komende microorganismen worden alleen getolereerd als ze door het immuunsysteem worden herkend als ‘lichaamseigen’. In alle andere gevallen komt een afweerrespons op gang met als doel de vreemde (pathogene) micro-organismen te doden en te verwijderen uit het lichaam.[2,3]
VOORAL IN DIKKE DARM De darmflora bestaat uit 400 tot 1000 verschillende soorten bacteriën in een aantal (1014 bacteriën) dat een factor 10 hoger is dan het aantal lichaamscellen en met een gewicht van 1 tot 1,5 kilogram. Het bovenste deel van het maagdarmkanaal bevat relatief weinig darmbacteriën; vanaf het ileum neemt hun concentratie toe en deze is het hoogst in de dikke darm (1011–1012 kolonievormende eenheden (colony-forming units of cfu) per gram). Naar schatting 35 tot 50% van het volume van de dikke darm bestaat uit darmbacteriën. De belangrijkste goede bacteriën in de darmflora zijn melkzuurbacteriën: (facultatief anaërobe) lactobacillen die in de dunne darm, en (anaërobe) bifidobacteriën die in de dikke darm overheersen.[1]
FUNCTIES van de DARMFLORA
DOSERING EN VEILIGHEID
Goede darmbacteriën (melkzuurbacteriën) hebben verschillende gezondheidseffecten [1,4-8]: • Voeding darmmucosa: darmbacteriën zorgen voor fermentatie van onverteerde voedselresten. Fermentatie van oligosacchariden levert extra energie op in de vorm van melkzuur en korte-keten vetzuren zoals boterzuur, azijnzuur en proprionzuur. Deze vetzuren (vooral boterzuur) zijn de voornaamste brandstof voor het darmepitheel en zijn daarom belangrijk voor de vitaliteit en (barrière)functie van de (dikke) darmmucosa. Een onevenwichtige darmflora vergroot de kans op verhoogde doorlaatbaarheid van de darmwand (leaky gut) door een gebrekkig functionerende darmmucosa. • Ondersteuning spijsvertering en stoelgang: nuttige darmbacteriën waaronder Bifidobacterium lactis produceren enzymen (zoals lactase) die de spijsvertering ondersteunen. Door verlaging van de zuurgraad zorgen melkzuurbacteriën voor een betere opname van mineralen zoals calcium, zink en magnesium. De door darmbacteriën gevormde korte-keten vetzuren verhogen de peristaltische beweging van de darm en verbeteren de consistentie van de ontlasting. • Productie vitamines: nuttige darmbacteriën produceren kleine hoeveelheden B-vitamines (thiamine, foliumzuur, biotine, vitamine B6, vitamine B12) en vitamine K. • Kolonisatieresistentie: de darmflora is een belangrijk onderdeel van de niet-specifieke afweer tegen pathogene micro-organismen die zich in het maagdarmkanaal proberen te vermeerderen. Goede bacteriën gaan de groei van pathogene
Probiotische bacteriestammen zijn geselecteerd op veiligheid en afwezigheid van (ernstige) bijwerkingen.[4] Ernstige bijwerkingen zoals bacteriemie en sepsis doen zich zeer zelden voor.[1] Over de juiste dosering van probiotica bestaat nog veel onduidelijkheid. In de meeste studies waarin probiotica worden toegediend, zijn doseringen rond 108 tot 1010 levende bacteriën per dag gebruikt. De minimale werkzame dosis is vermoedelijk 10 miljoen (107 )cfu (colony forming units) per dag.[17] Probiotica die zijn bedoeld voor volwassenen zijn ook geschikt voor kinderen vanaf 2 jaar.
epitheel met slijmbekercellen }
spierlaag }
darmslijmvlies
Fig. 2 2
7
bacteriën tegen door de aanhechtingsplaatsen aan de darmwand te bezetten en dezelfde voedingsstoffen te gebruiken (competitieve inhibitie). Bovendien produceren ze verbindingen (zoals organische zuren, waterstofperoxide en bacteriocines) die de groei remmen van pathogenen en andere transiënte bacteriën die niet behoren tot de residente intestinale darmflora. Hoe meer nuttige bacteriën er zijn, des te kleiner is de overlevingskans van binnendringende pathogene bacteriën • Stimulering immuunsysteem: mede door blootstelling aan goede darmbacteriën tijdens en na de geboorte ontwikkelt het (gastointestinale) immuunsysteem van het kind zich op een gezonde manier. Het aantal plaques van Peyer en IgA-producerende cellen neemt toe en de immuunfunctie van de darmmucosa verbetert. Dit leidt tot een gezond functionerend (intestinaal) immuunsysteem, zelfs bij constante aanwezigheid van een groot aantal antigenen afkomstig van voeding en micro-organismen. Goede darmbacteriën stimuleren de humorale en cellulaire immuniteit tegen ziekteverwekkers. Een onevenwichtige darmflora kan het immuunsysteem negatief beïnvloeden en ontstekingsprocessen in het maagdarmkanaal opwekken en aanwakkeren. • Remmen cholesterolabsorptie: melkzuurbacteriën helpen bij het verlagen van het cholesterolgehalte door het remmen van reabsorptie van cholesterol.
aantal en de diversiteit van bifidobacteriën af; • Verandering van klimaat; • Roken, alcoholgebruik. • Ziekte: ziekten/infecties in en buiten het maagdarmkanaal kunnen de darmflora negatief beïnvloeden en vice versa. Diarree (bijvoorbeeld door een voedselvergiftiging) verstoort de darmflora omdat grote hoeveelheden nuttige bacteriën worden weggespoeld; omgekeerd kan diarree ook het gevolg zijn van verstoring van de darmflora waarbij schadelijke (toxineproducerende) bacteriën (zoals Clostridium) de overhand krijgen.
Fig. 1
Een onevenwichtige, niet-optimale darmflora is geassocieerd met diverse aandoeningen waaronder infectieuze en antibioticageassocieerde diarree, voedselallergie, atopisch eczeem, lactose-intolerantie, hypercholesterolemie, prikkelbare darmsyndroom, inflammatoire darmziekten (ziekte van Crohn, colitis ulcerosa), pouchitis, diverticulose, reumatoïde artritis, obesitas, diabetes, atherosclerose, niet-alcoholische leververvetting en ADHD.[1,6,11,12,14] Verstoring van de darmflora kan een rol spelen in het ontstaan en de progressie van deze aandoeningen.[11] Als de darmflora uit balans raakt en schadelijke (transiënte of residente) micro-organismen de overhand krijgen, kan dit leiden tot een minder efficiënte spijsvertering, een lagere opname van voedingsstoffen, voedselintolerantie (bijvoorbeeld lactose-intolerantie), slechte adem, maagdarmklachten (diarree, constipatie, darmkrampen, winderigheid, opgeblazen gevoel, ontstekingen), vermoeidheid, huidklachten en een verminderde afweer.[9,10]
DARMFLORA UIT BALANS Verschillende factoren kunnen de gezonde microbiële balans in het maagdarmkanaal verstoren[1,11-13]: • Verkeerde (geraffineerde) voeding; verandering van eetpatroon (reizen); • Voedselvergiftiging; • Stress, vermoeidheid; • Gebruik van antibiotica: antibiotica doden naast schadelijke ook nuttige bacteriën; onderzoek heeft aangetoond dat een korte antibioticakuur de darmflora langdurig (2 jaar of langer) kan verstoren; bij jonge kinderen is een verstoorde darmflora na antibioticagebruik geassocieerd met een toegenomen kans op allergieën; • Medische behandelingen (orale anticonceptie, medicatie zoals maagzuurremmers en corticosteroïden, chemotherapie, bestraling, narcose); • Veroudering: bij het ouder worden neemt het
3
WAT IS EEN PROBIOTICUM
SAMENSTELLING PROBIOTICUM
Probiotica zijn voedingssupplementen met voldoende hoeveelheden levende micro-organismen (meestal lactobacillen en/of bifidobacteriën) met preventieve en/of therapeutische gezondheidseffecten.[1,4,15] Ze dragen bij aan de opbouw en het herstel van een gezonde darmflora, ondersteunen de spijsvertering en stoelgang, versterken de barrièrefunctie van het darmepitheel, dringen pathogene micro-organismen terug en stimuleren de humorale en cellulaire immuniteit.[1,5] Dat probiotica invloed kunnen hebben op het ontstaan en het verloop van (maagdarm)infecties, allergieën en ontstekingen in het maagdarmkanaal heeft te maken met modulatie van de immuunrespons van de gastheer, zoals het verbeteren van de fagocyterende activiteit van witte bloedcellen en natural killer-cellen, de regulatie van T-helpercellen, remming van nuclear factor- kappa-B (NF-κB, een centrale mediator van de ontstekingsrespons) en stimulering van de productie van (niet-specifiek) secretoir immunoglobuline A (sIgA) en (specifieke) antilichamen.[8,11] Ook stimuleren probiotica de vorming van ontstekingsremmende cytokines (tumornecrosisfactor-alfa, interferon-gamma, interleukine-8).[3]
Bij het samenstellen van een probioticum wordt rekening gehouden met de sterke punten van bacteriestammen van verschillende species melkzuurbacteriën (L. acidophilus, L. casei, L. salivarius, L. lactis, B. lactis) in relatie tot de beoogde effecten. Melkzuurbacteriën hebben overeenkomstige eigenschappen die onder de kop ‘functies darmflora’ zijn genoemd. De bacteriestammen verschillen in zoverre dat de ene melkzuurbacterie zich iets beter hecht aan darmepitheel dan de andere, de volgende melkzuurbacterie produceert iets meer melkzuur, waterstofperoxide of bacteriocines, vermeerdert zich sneller, is iets effectiever tegen een bepaalde pathogeen (bijvoorbeeld Clostridium), breekt lactase iets beter af of produceert meer korte-keten vetzuren etc. Door de juiste combinatie van bacteriestammen ontstaat een gebalanceerd probioticum met een brede werking.
TOEPASSINGEN PROBIOTICA Acute diarree Acute (infectieuze) diarree, de meest voorkomende gastro-intestinale ziekte, is de best onderbouwde toepassing van probiotica. Probiotica met lactobacillen en/of bifidobacteriën kunnen zowel preventief als therapeutisch helpen bij acute diarree (virale diarree, antibioticageassocieerde diarree, reizigersdiarree).[4,5,9,10,15,18] De conclusie van een meta-analyse van 34 gerandomiseerde placebogecontroleerde studies is dat probiotica de kans op antibioticageassocieerde diarree significant verlagen met gemiddeld 52%, de kans op reizigersdiarree met 8% en de kans op diarree door verschillende oorzaken met 34% verlagen.[5] Probiotica zijn effectiever bij kinderen (risicoreductie 57%) dan bij volwassenen (risicoreductie 26%). De onderzoekers constateerden een grote variatie in gebruikte bacteriestammen, dosering en frequentie van toediening. De grootte van het beschermende effect van de in studies gebruikte lactobacillen en bifidobacteriën is vergelijkbaar. Een mengsel van verschillende probiotische bacteriestammen is iets effectiever dan enkelvoudige preparaten. Probiotica voorkomen acute diarree wellicht nog beter wanneer ze in combinatie met een zinksupplement worden gebruikt.[5] Reizigersdiarree komt voor bij 5 tot 50% van de reizigers, afhankelijk van de bestemming.[12] In de meeste gevallen is een pathogene Escherichia coli
Kenmerkend voor een probiotische bacteriestam is dat deze behoort tot de normale darmflora van de mens en geen ziekmakende eigenschappen heeft. Een probiotische bacteriestam overleeft in supplementvorm, overleeft (voor een deel) passage door het maagdarmkanaal (door bestendigheid tegen maagzuur, pancreasenzymen en gal), heeft het vermogen zich te hechten aan darmepitheel en kan zich vermeerderen in het maagdarmkanaal, De probiotische bacteriestam produceert antimicrobiële stoffen, moduleert het immuunsysteem en beïnvloedt de stofwisseling positief. [5, 6,17] De probiotische eigenschappen zijn stamspecifiek en dienen bij iedere bacteriestam opnieuw te worden vastgesteld. Bacteriestammen, bijvoorbeeld die tot de species (soort) Lactobacillus acidophilus behoren, hebben niet precies dezelfde eigenschappen en zijn niet allemaal geschikt als probioticum.[1,4] Probiotische bacteriën hoeven na orale inname geen deel uit te gaan maken van de residente darmflora om gezondheidsbevorderende effecten te hebben; voorwaarde is wel dat het probioticum geregeld wordt ingenomen.[1]
4
Ouderen
bacterie de boosdoener; suppletie met probiotische melkzuurbacteriën zoals L. acidophilus, L. casei en B. lactis helpt de E. colibacterie effectief te bestrijden en diarree te voorkomen.[9,10] Probiotica verminderen significant de duur en ernst van acute diarree bij kinderen en volwassenen, aldus de conclusie van een review van de gezaghebbende Cochrane Collaboration.[18] Kinderen hebben een dag korter (rotavirus geïnduceerde) diarree wanneer ze een probioticum krijgen.[20] Onder meer B. lactis, L. acidophilus en L. casei zouden helpen acute diarree te bestrijden.[10,19,20]
De darmflora van mensen boven 50 jaar verandert geleidelijk met daling van het aantal melkzuurbacteriën, met name bifidobacteriën. Tevens veroudert het immuunsysteem waardoor de gevoeligheid voor infecties toeneemt. Gebruik van een gebalanceerd probioticum kan helpen bij het op peil houden van de hoeveelheid nuttige darmbacteriën, wat de gezondheid van ouderen ten goede kan komen.[22] Probiotica (waaronder Bifidobacterium lactis en Lactobacillus acidophilus) zouden het het afweersysteem van gezonde 50-plussers stimuleren, waardoor de weerstand tegen maagdarminfecties kan verbeteren. [7,22] Ondersteuning van de darmflora leidt onder meer tot een betere productie van antilichamen, toename van de fagocytose-activiteit van leukocyten en toename van de activiteit van natural killer-cellen (NK-cellen) en geactiveerde T-lymfocyten bij ouderen.[7,22] Probiotica verbeteren mogelijk de voedingsstatus bij ouderen met ondervoeding en verminderen eventueel klachten van lactose-intolerantie.[7] Constipatie, een veelvoorkomende klacht bij ouderen, is mogelijk mede te wijten aan leeftijdsgerelateerde afname van de hoeveelheid melkzuurbacteriën, die een gunstige invloed hebben op darmmotiliteit en darmpassage. Uit verschillende onderzoeken is gebleken dat ouderen frequenter ontlasting hebben als ze geregeld een probioticum met melkzuurbacteriën gebruiken.[7]
Chronische diarree Onderzoek suggereert dat suppletie met melkzuurbacteriën waaronder Lactobacillus acidophilus en Lactobacillus casei helpt tegen chronische diarree die het gevolg is van bacteriële overgroei in de dunne darm, bijvoorbeeld door anatomische afwijkingen en stricturen in dit gebied.[4]
Constipatie Het gebruik van een probioticum kan de natuurlijke stoelgang bevorderen bij mensen die last hebben van constipatie, vooral als deze wordt veroorzaakt door een verstoorde darmflora.[7,22]
Heliobacterinfectie De Helicobacter pylori is een pathogene bacterie die zich nestelt in de maag en veroorzaker is van chronische (atrofische) gastritis, maag- en duodenumzweren, MALT-lymfoom (mucosa-associated lymphoma tissue lymphoma) en maagkanker. Circa 25-50% van de volwassenen in geïndustrialiseerde landen is geinfecteerd.[23] In een meta-analyse studie is het effect van Lactobacillen (waaronder L. salivarius) en bifidobacteriën onderzocht. Zij gaan kolonisatie van de maagmucosa door Helicobacter pylori tegen, mede door remming van adhesie van de bacterie aan de maagwand en groeiremming door productie van organische zuren en bacteriocines.[4,23] In dieronderzoek werd aangetoond dat melkzuurbacteriën die grote hoeveelheden melkzuur produceren in de maag, zoals Lactobacillus salivarius, toename van de maagbacterie effectief tegengaan.[24] Ook zouden melkzuurbacteriën (waaronder L. casei) kunnen helpen tegen gastro-intestinale bijwerkingen van antibiotica tegen Helicobacter pylori (triple therapie). Door verbetering van de darmflora zouden ze de therapietrouw bevorderen en daarmee de effectiviteit van de antibioticabehandeling vergroten.[4,23,25,26
Prikkelbare-darmsyndroom Spastisch colon of prikkelbare darmsyndroom wordt gekenmerkt door een verstoorde darmmobiliteit met klachten als buikpijn, gasvorming, een opgeblazen gevoel en diarree of constipatie. De gevoeligheid van de darmwand voor allerlei prikkels (voedsel, stress, medicijnen, angst) is verhoogd (viscerale hypersensitiviteit) en de darmperistaltiek is onregelmatig en krampachtig. In epidemiologisch onderzoek is vastgesteld dat klachten van spastisch colon bij sommige mensen beginnen of verergeren na een gastro-enteritis of na gebruik van een antibioticum.[27] Vermoedelijk is bij hen sprake van activering van het immuunsysteem met laaggradige ontsteking van het darmepitheel en dysbiose, eventueel met bacteriële overgroei in de dunne darm.[27] Manipulatie van de darmflora met melkzuurbacteriën zoals Bifidobacterium infantis en Lactobacillus acidophilus zouden klachten van spastisch colon, met name het opgeblazen gevoel, significant kunnen verlichten.[4,10,15,27]
5
Diverticulose
keling van een evenwichtig en krachtig immuunsysteem. De kans op allergieklachten bij het kind kan daardoor aanmerkelijk dalen, zoals in een studie met Lactobacillus rhamnosus GG is aangetoond.[4] Het verband tussen de darmflora en de ontwikkeling van atopische ziekten wordt momenteel nader onderzocht in grootschalige prospectieve studies waarin kinderen vanaf de geboorte worden gevolgd.[29]
Bij diverticulose ontstaan zakvormige uitstulpingen in de darmwand (divertikels), meestal in de dikke darm, die ontstoken kunnen raken (diverticulitis) en klachten kunnen veroorzaken. Een te lage vezelinname is waarschijnlijk een belangrijke oorzaak. Symptomen van de aandoening zijn, net als bij prikkelbare darmsyndroom, (lichte) buikpijn en krampen, verstopping of juist diarree en een opgeblazen gevoel. Een abnormale darmmobiliteit met sterkere darmcontracties, verzwakking van de darmwand, chronische laaggradige ontsteking van de darmmucosa, een onevenwichtige microflora en viscerale hypersensitiviteit spelen een rol in het ziekteproces.[14] Het ontstaan van klachten kan te maken hebben met bacteriële overgroei in de divertikels. Naast een antibiotica therapie zouden probiotica het herstel van de darmflora, die veranderd is door de verlaagde darmpassage en de stase van darminhoud in de divertikels, kunnen ondersteunen. Hierdoor kunnen klachten verminderen of langer wegblijven.[14]
Inflammatoire darmziekten Wetenschappers vermoeden dat de darmflora een centrale rol speelt in het ontstaan en de progressie van chronische inflammatoire darmziekten (ziekte van Crohn, ulceratieve colitis, IBD (inflammatory bowel disease).[8] Het immuunsysteem van mensen met (erfelijke) aanleg voor deze darmziekten tolereert de normale, commensale darmflora niet en is voortdurend geactiveerd (zowel humorale als cellulaire afweerrespons). Deze hypothese wordt ondersteund door verschillende observaties: de ontstekingen bevinden zich vooral in gebieden met de hoogste dichtheid van darmbacteriën; breedspectrum antibiotica (die de darmflora afbreken) verlichten chronische darmontsteking; het operatief omleiden van de feces (vol darmbacteriën) kan terugkeer van de ziekte van Crohn voorkomen; proefdieren die geen darmflora bezitten kunnen geen chronische darmontstekingen krijgen.[8] Bij patienten met IBD is tevens dysbiose geconstateerd met verlaging van het aantal melkzuurbacteriën.[4,8] Verschillende probiotica (waaronder Lactobacillus salivarius UCC118, Lactobacillus rhamnosus GG, VSL#3 en Saccharomyces boulardii) hadden in onderzoek significante invloed op het ziekteverloop van IBD (vooral ulceratieve colitis).[4, 8,15] Verschillende studies suggereren dat VSL#3 (een probioticum met L. acidophilus, L. casei, L. plantarum, L. bulgaricus, B. longum, B. breve, B. infantis, S. thermophilus) remissie van ulceratieve colitis bevordert en recidivering van ulceratieve colitis en pouchitis voorkomt.[4,8] Suppletie met Lactobacillus salivarius UCC118 verminderde significant de ziekteactiviteit bij patiënten met milde tot matige ziekte van Crohn.[8] Meer onderzoek naar de werkzaamheid van specifieke probiotische bacteriestammen bij IBD is gewenst.
Allergieën De opbouw van een gezonde darmflora is essentieel voor de evenwichtige uitrijping van het neonatale immuunsysteem en de ontwikkeling van (orale) tolerantie voor voedsel- en omgevingsallergenen.[4] Wanneer het kind tijdens en na de geboorte voldoende wordt blootgesteld aan microbiële antigenen verschuift de Th1/Th2-balans (de balans tussen T-helpercellen type 1 en 2) meer in de richting van Th1-immuniteit. Als dit onvoldoende gebeurt (door vaccinatie, antibiotica, steriel voedsel en toegenomen hygiëne), neemt de kans toe op atopische ziekten (atopisch eczeem, astma, voedselallergie en hooikoorts) die worden veroorzaakt door een een afwijkende, Th2-gedomineerde afweerrespons tegen onschuldige omgevingsallergenen (hygiënehypothese).[28,29] Onderzoekers hebben geconstateerd dat de darmflora van atopische kinderen verschilt van die van gezonde kinderen - nog voor de allergie zich openbaart - en minder dan normaal wordt gedomineerd door lactobacillen en bifidobacteriën.[4,28,30,31] De laatste decennia is de concentratie melkzuurbacteriën in de darmflora van kleine kinderen gedaald; wellicht draagt dit bij aan de toename van atopische ziekten bij kinderen.[4,28] Vrouwen die een probioticum gebruiken tijdens de zwangerschap en borstvoeding geven, geven hun kind goede bacteriën mee die helpen bij de ontwik-
6
Normaalgesproken houden de nuttige (melkzuur) bacteriën (zoals Lactobacillus, Lactococcus, Bifidobacterium) de schadelijke bacteriën en schimmels (waaronder Clostridium, Candida, E. coli) onder controle en is de darmflora in een gezond evenwicht.[1] Door verschillende omstandigheden kan het aantal beschermende melkzuurbacteriën afnemen en dysbiose ontstaan. Via de mond binnenkomende en met het immuunsysteem in de darm in aanraking komende microorganismen worden alleen getolereerd als ze door het immuunsysteem worden herkend als ‘lichaamseigen’. In alle andere gevallen komt een afweerrespons op gang met als doel de vreemde (pathogene) micro-organismen te doden en te verwijderen uit het lichaam.[2,3]
VOORAL IN DIKKE DARM De darmflora bestaat uit 400 tot 1000 verschillende soorten bacteriën in een aantal (1014 bacteriën) dat een factor 10 hoger is dan het aantal lichaamscellen en met een gewicht van 1 tot 1,5 kilogram. Het bovenste deel van het maagdarmkanaal bevat relatief weinig darmbacteriën; vanaf het ileum neemt hun concentratie toe en deze is het hoogst in de dikke darm (1011–1012 kolonievormende eenheden (colony-forming units of cfu) per gram). Naar schatting 35 tot 50% van het volume van de dikke darm bestaat uit darmbacteriën. De belangrijkste goede bacteriën in de darmflora zijn melkzuurbacteriën: (facultatief anaërobe) lactobacillen die in de dunne darm, en (anaërobe) bifidobacteriën die in de dikke darm overheersen.[1]
FUNCTIES van de DARMFLORA
DOSERING EN VEILIGHEID
Goede darmbacteriën (melkzuurbacteriën) hebben verschillende gezondheidseffecten [1,4-8]: • Voeding darmmucosa: darmbacteriën zorgen voor fermentatie van onverteerde voedselresten. Fermentatie van oligosacchariden levert extra energie op in de vorm van melkzuur en korte-keten vetzuren zoals boterzuur, azijnzuur en proprionzuur. Deze vetzuren (vooral boterzuur) zijn de voornaamste brandstof voor het darmepitheel en zijn daarom belangrijk voor de vitaliteit en (barrière)functie van de (dikke) darmmucosa. Een onevenwichtige darmflora vergroot de kans op verhoogde doorlaatbaarheid van de darmwand (leaky gut) door een gebrekkig functionerende darmmucosa. • Ondersteuning spijsvertering en stoelgang: nuttige darmbacteriën waaronder Bifidobacterium lactis produceren enzymen (zoals lactase) die de spijsvertering ondersteunen. Door verlaging van de zuurgraad zorgen melkzuurbacteriën voor een betere opname van mineralen zoals calcium, zink en magnesium. De door darmbacteriën gevormde korte-keten vetzuren verhogen de peristaltische beweging van de darm en verbeteren de consistentie van de ontlasting. • Productie vitamines: nuttige darmbacteriën produceren kleine hoeveelheden B-vitamines (thiamine, foliumzuur, biotine, vitamine B6, vitamine B12) en vitamine K. • Kolonisatieresistentie: de darmflora is een belangrijk onderdeel van de niet-specifieke afweer tegen pathogene micro-organismen die zich in het maagdarmkanaal proberen te vermeerderen. Goede bacteriën gaan de groei van pathogene
Probiotische bacteriestammen zijn geselecteerd op veiligheid en afwezigheid van (ernstige) bijwerkingen.[4] Ernstige bijwerkingen zoals bacteriemie en sepsis doen zich zeer zelden voor.[1] Over de juiste dosering van probiotica bestaat nog veel onduidelijkheid. In de meeste studies waarin probiotica worden toegediend, zijn doseringen rond 108 tot 1010 levende bacteriën per dag gebruikt. De minimale werkzame dosis is vermoedelijk 10 miljoen (107 )cfu (colony forming units) per dag.[17] Probiotica die zijn bedoeld voor volwassenen zijn ook geschikt voor kinderen vanaf 2 jaar.
epitheel met slijmbekercellen }
spierlaag }
darmslijmvlies
Fig. 2 2
7
PROBIOTICA Het maagdarmkanaal van de mens herbergt een complexe verzameling microorganismen, een darmflora die uniek en karakteristiek is voor ieder individu. Een gezonde darmflora beschermt en bevordert de gezondheid, met name in het spijsverteringskanaal. Wanneer de (residente) darmflora uit balans is geraakt, helpt een probioticum - een preparaat met (transiënte) goede darmbacteriën deze te corrigeren.
De basis voor een gezonde (commensale) darmflora wordt gelegd in de vroege kindertijd. De microorganismen (bacteriën, gisten, schimmels) waarmee het kind tijdens en na de geboorte in contact komt, stimuleren de ontwikkeling van het (intestinale) immuunsysteem en zijn bepalend voor de uiteindelijke samenstelling van de residente darmflora. Het maakt hierbij uit of het kind via het geboortekanaal of met de keizersnede is geboren en borst- dan wel flesvoeding krijgt.[1] Aanvankelijk wordt de darmflora
REFERENTIES 1. Isolauri E, Salminen S, Ouwehand AC. Probiotics. Best Practice & Research Clinical Gastroenterology. 2004;18(2):299313. 2. Mackie RI, Sghir A, Gaskins HR. Developmental microbial ecology of the neonatal gastrointestinal tract. Am J Clin Nutr 1999; 69:1035S-45S. 3. Dai D, Walker WA. Protective nutrients and bacterial colonization in the immature human gut. Adv Pediatr 1999; 46:353-82. 4. Broekaert IJ, Walker WA. Probiotics and chronic disease. J Clin Gastroenterol. 2006;40(3):270-4. 5. Sazawal S, Hiremath G, Dhingra U et al. Efficacy of probiotics in prevention of acute diarrhoea: a meta-analysis of masked, randomised, placebo-controlled trials. Lancet Infect Dis. 2006;6(6):374-82. 6. Nadal I, Donat E, Ribes-Koninckx C et al. Imbalance in the composition of the duodenal microbiota of children with coeliac disease. J Med Microbiol. 2007;56(Pt 12):1669-74. 7. Gill HS, Rutherfurd KJ, Cross ML et al. Enhancement of immunity in the elderly by dietary supplementation with the probiotic Bifidobacterium lactis HN019. Am J Clin Nutr. 2001;74(6):833-9. 8. Ewaschuk JB, Dieleman LA. Probiotics and prebiotics in chronic inflammatory bowel diseases. World J Gastroenterol. 2006;12(37):5941-50. 9. McFarland LV. Meta-analysis of probiotics for the prevention of traveler’s diarrhea. Travel Med Infect Dis. 2007;5(2):97105. 10. Yan F, Polk DB. Probiotics as functional food in the treatment of diarrhea. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2006;9(6):71721. 11. Jia W, Li H, Zhao L, Nicholson JK. Gut microbiota: a potential new territory for drug targeting. Nat Rev Drug Discov. 2008;7(2):123-9. 12. Noverr MC, Huffnagle GB. The ‘microflora hypothesis’ of allergic diseases. Clin Exp Allergy. 2005;35(12):1511-20. 13. Dial S, Delaney JAC, Barkun AN et al. Use of gastric acidsuppressive agents and the risk of community-acquired Clostridium difficile-associated disease. JAMA 2005: 204:2989-95. 14. Petruzziello L, Iacopini F, Bulajic M et al. Review article: uncomplicated diverticular disease of the colon. Aliment Pharmacol Ther. 2006;23(10):1379-91. 15. Goldin BR, Gorbach SL. Clinical indications for probiotics: an overview. Clin Infect Dis. 2008;46 Suppl 2:S96-100; S14451. 16. Lu L, Walker WA. Pathologic and physiologic interactions of bacteria with the gastrointestinal epithelium. Am J Clin Nutr 2001; 73:1124S–30S. 17. Gibson GR, Rouzaud G, Brostoff J et al. An Evaluation of Probiotic Effects in the Human Gut: Microbial Aspects. Food Standards Agency 2005. http://www.food.gov.uk/news/ newsarchive/2005/mar/probiotics
18. Allen SJ, Okoko B, Martinez E, Gregorio G, Dans LF. Probiotics for treating infectious diarrhoea. Cochrane Database of Systematic Reviews 2003, Issue 4. Art. No.: CD003048. 19. Santosa S, Farnworth E, Jones PJ. Probiotics and potential health claims. Nutrition Reviews 2006;64:265–74. 20. Van Niel CW, Feudtner C, Garrison MM et al. Lactobacillus therapy for acute infectious diarrhea in children: a metaanalysis. Pediatrics 2002;109:678–84. 21. Delia P, Sansotta G, Donato V et al. Use of probiotics for prevention of radiation-induced diarrhea. World J Gastroenterol. 2007;13(6):912-5. 22. Hamilton-Miller JM. Probiotics and prebiotics in the elderly. Postgraduate Medical Journal 2004;80:447–51. 23. Tong JL, Ran ZH, Shen J et al. Meta-analysis: the effect of supplementation with probiotics on eradication rates and adverse events during Helicobacter pylori eradication therapy. Aliment Pharmacol Ther. 2007;25(2):155-68. 24. Aiba Y, Suzuki N, Kabir AM et al. Lactic acid-mediated suppression of Helicobacter pylori by the oral administration of Lactobacillus salivarius as a probiotic in a gnotobiotic murine model. Am J Gastroenterol. 1998;93(11):2097-101. 25. Myllyluoma E, Veijola L, Ahlroos T, et al. Probiotic supplementation improves tolerance to Helicobacter pylori eradication therapy - a placebo-controlled, double-blind randomized pilot study. Aliment Pharmacol Ther. 2005;21:1263-1272. 26. Sheu BS, Wu JJ, Lo CY et al. Impact of supplement with Lactobacillus- and Bifidobacterium-containing yogurt on triple therapy for Helicobacter pylori eradication. Aliment Pharmacol Ther. 2002;16:1669-1675. 27. Quigley EM. Bacterial flora in irritable bowel syndrome: role in pathophysiology, implications for management.J Dig Dis. 2007;8(1):2-7. 28. Boyle RJ, Tang ML. The role of probiotics in the management of allergic disease. Clin Exp Allergy. 2006;36(5):568-76. 29. Penders J, Stobberingh EE, van den Brandt PA et al. The role of the intestinal microbiota in the development of atopic disorders. Allergy. 2007;62(11):1223-36. 30. Bjorksten B, Naaber P, Sepp E et al. The intestinal microflora in allergic Estonian and Swedish 2-year-old children. Clin Exp Allergy 1999;29:342-6. 31. Kalliomaki M, Kirjavainen P, Eerola E et al. Distinct patterns of neonatal gut microflora in infants in whom atopy was and was not developing. J Allergy Clin Immunol 2001;107:12934. 32. Besselink MG, van Santvoort HC, Buskens E et al. Probiotic prophylaxis in predicted severe acute pancreatitis: a randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet. 2008;371(9613):651-9
overheerst door bifidobacteriën (vooral bij baby’s die borstvoeding krijgen); na de introductie van vast voedsel verandert de darmflora sterk en wordt deze gevarieerder.[1] De darmflora heeft vanaf ongeveer 2-jarige leeftijd een stabiele, sterk persoonsgebonden samenstelling en verandert gedurende de rest van het leven nauwelijks meer. Wel kan de balans tussen de verschillende micro-organismen verschuiven en kunnen potentieel ziekmakende bacteriën en schimmels de overhand krijgen (dysbiose).
8
