humanmicrobiomeEen microbioom is het geheel van microbieel leven, hun onderlinge interactie en die met hun omgeving. Hun invloed (op dier, plant, mens, omgeving) is zo belangrijk dat ze er wezenlijk deel van uitmaken.

PROJECT
Eind 2007 gaf de Amerikaanse gezondheidsorganisatie National Institutes of Health, opdracht om het complete menselijke microbioom in kaart te brengen.
In dit Human Microbiome Project namen de wetenschappers DNA-monsters van 242 gezonde Amerikanen; 129 mannen en 113 vrouwen. In een periode van bijna twee jaar werd het DNA van de huid (ons grootste orgaan!), de luchtwegen, het spijsverteringsstelsel, de mondholte en de vagina drie keer onder de loep genomen.

Bacteriën en hun genen worden geïdentificeerd door het gen ‘16S’ van ribosomaal RNA dat voorkomt bij alle bacteriën, maar niet in menselijke cellen. Bij bacteriesoorten verschilt het gen, waardoor 16S dient als een soort streepjescode om hen te onderscheiden.
De samenstelling van het microbioom is verschillend per persoon, ook per jaar en zelfs per dag.
Ook heeft iedere plek eigen leefgemeenschappen. Het verschil tussen het ecosysteem op hoofd, nek en onderarmen is even groot als bij woud, savanne en moeras.

AANTAL
In en op je lichaam zitten ca 100 biljoen (100 x 1 miljoen x 1 miljoen) heilzame bacteriën, goed voor meer dan 1 kilogram. Voor elke menselijke cel zijn er maar liefst tien cellen met een bacteriële oorsprong. Dus ca 90% van onze cellen is bacterieel, 10% is ‘mens’.
Naar schatting heeft het genoom van alle micro-organismen samen ongeveer acht miljoen coderende genen. Dat is 360 keer zoveel als ons eigen volledige genoom van ‘maar’ 22.000 genen.
Metagenomics is het onderzoeken van genen van een complete bacteriële gemeenschap. Voor de totale darmflora betekent dit ongeveer 3,3 miljoen verschillende genen, of bijna 150 keer meer dan er in menselijk DNA zijn.
Er zitten gemiddeld 900 bacteriesoorten in je neus, 150 op je hand, 800 in je wangslijmvlies, 1.300 op je tanden, 4.000 in je darmen en 300 in je vagina. Binnen eenzelfde locatie kan het microbioom tussen mensen ook nog sterk verschillen.

Eén persoon in een kamer brengt elk uur 37 miljoen extra bacteriën in de lucht, ook door opwervelen. Minder dan 0,1 procent van de bacteriën kan ons ook echt ziek maken.
 
FUNCTIE
Wat bacteriën precies doen en betekenen beginnen we nog maar pas te verkennen. We weten slecht een topje van de ijsberg.
Bacteriën vervullen een aantal lichaamsfuncties als spijsvertering, ze helpen voedsel om te zetten in energie, doen synthese van bepaalde vitamines, blokkeren ziekteverwekkers. Ze beïnvloeden allerlei processen. In ruil daarvoor krijgen ze kost en inwoning.

Verandering in de samenstelling van micro-organismen in de darmen heeft invloed op de ontwikkeling van de ziekte van Crohn, een chronische darmontstekingziekte. Een verstoring van de darmflora kan infecties, auto-immuunziekten en kanker veroorzaken.
En op de huid kan dat leiden tot de huidziekte psoriasis.

Het microbioom kan ook verklaren waarom mensen verschillend reageren op medicijnen of gevoelig(er) zijn voor bepaalde infectieziekten.

Welke bacteriën zijn onze vriend en welke onze vijand? Dat is niet eenvoudig of duidelijk. Staphylococcus aureus komt bij ongeveer 30 procent van de gezonde mensen voor in de neusholte en doet daar meestal weinig kwaad. Maar de bacterie kan resistent worden tegen antibiotica.
Ze is dan als MRSA (meticilline-resistente Staphylococcus aureus) gevaarlijk voor mensen met een verzwakt afweersysteem.


DARMEN
Gemiddeld leven bij de mens zo’n 160 verschillende (van meer dan 1.150 bekende) soorten bacteriën in de darmen. Die bacteriën vermenigvuldigen zich razendsnel. Ongeveer de helft van de vaste ontlasting bestaat uit microbiële biomassa!

De darmflora kan tot 90 procent verschillen tussen twee mensen die toch beide kerngezond zijn, doordat verschillende bacteriesoorten in de darmen dezelfde functies kunnen vervullen.
Verrassend is dat ziekteverwekkende bacteriën in het microbioom vreedzaam naast andere bacteriën leven. Normale flora beschermt tegen schadelijke.

Sommige bacteriën in de dikke darm van een mens leven van celwanden van planten die wij niet kunnen verteren. Ze verteren lange suikers en taaie vezels. Of maken afvalstoffen die voor de mens nuttig zijn (vitaminen), aminozuren en vetzuren.

Er zijn drie ‘darmflora-typen’ of enterotypen, vergelijkbaar met bloedgroepen.
Die types zijn onafhankelijk van ras, land van herkomst, leeftijd, gezondheid of voeding.
Het meest voorkomende is Rumminococcus. Daarnaast zijn er Bacteroides en Prevotella. De namen zijn afkomstig van de bacteriën die het betreffende darmflora-type domineren.

Diverse andere bacteriën hebben negatieve respectievelijk positieve correlaties met de dominante bacteriesoort en onderling.
Elk type darmflora neemt via een ander procedé bruikbare voedingsstoffen op uit de darm. Ook de productie van vitaminen verschilt sterk tussen de drie typen.
Hoe efficiënter de bacteriën energie kunnen onttrekken aan het voedsel, hoe groter de kans dat de persoon een hoge BMI heeft.
Wellicht is het in de toekomst mogelijk om een dieet of behandeling af te stemmen op het darmflora-type van een patiënt.


OPBOUW, GEBOORTE
Familieleden en huisgenoten hebben bacterie populaties die op elkaar lijken.
De kolonisatie door bacteriën gebeurt bij de geboorte via de vagina van de moeder. De micro-organismenhuishouding in de vagina verandert enkele weken voor de geboorte, bijvoorbeeld de microben die melk kunnen verteren vermenigvuldigen zich.
Het microbioom van de baby lijkt op dat van zijn moederen en ontwikkelt zich, net als het immuunsysteem, vooral in de eerste levensjaren. Ondermeer door de voeding. Borstmelk bevat niet alleen voedsel voor de baby maar ook voor de microben in de maagjes van de baby’s.
Het immuunsysteem leert om de betreffende bacteriën als gunstig te herkennen.


Hoe kinderen die met een keizersnede worden geboren aan de eerste bacteriën van hun microbioom komen, is nog niet duidelijk. Ze worden gekoloniseerd door bacteriën die op de huid leven in plaats van in de vagina. Dat ze een ander microbioom bezitten betekent niet dat dit de gezondheid van de baby bepaalt.

Wel is bekend dat vaginale geboorte voordelen biedt voor moeder en kind. Er zijn minder vormen van allergieën, astma, coeliaki, diabetes type 1, auto-immuunziekten, en minder ziekenhuisopnames voor diarree en overgeven.

Bij experimenten met muizen blijkt dat de microben in de darmen zowel bepalend zijn voor de persoonlijkheid als voor de hersenstructuur. Gekweekte muizen zonder microbioom zijn hyperactief en kennen nauwelijks angst. Er zijn in het brein geen microben, maar de microben in de darmen produceren moleculen die het brein bereiken.

Microbirthing of 'vaginal seeding' is een recente trend (2016) waarbij een uitstrijkje uit het geboortekanaal wordt aangebracht op de mond en de ogen van de baby. Artsen waarschuwen dat vrouwen onbewust ziektes kunnen hebben en overdragen herpes, chlamydia en gonorroe.

 

Het viroom is het geheel van alle virussen in en op ons lichaam. Uitwendig is de diversiteit aan virussen het grootst in de kromming van de arm. Zeker negentig procent van de virussen op onze huid zijn nog totaal onbekend. Ze kunnen bacteriën infecteren en zich daar vaak langdurig in vestigen.
Sommige virussen bevatten genen die hun gastheren (de bacteriën) resistenter maken tegen antibiotica.

Steun bacteriën. Ze zijn de enige cultuur die de meeste mensen hebben.