Darmmicrobioom & Tussenwervelschijfdegeneratie en lage rugpijn

Lage rugpijn, een wijdverbreide en kostbare ziekte en voorkomend over de hele wereld, wordt voornamelijk veroorzaakt door degeneratie van de tussenwervelschijven. Hoewel talrijke factoren dit degeneratieve proces kunnen veroorzaken, is een darmmicrobioomdysbiose recentelijk als een van de waarschijnlijke oorzaken aangemerkt.

Veranderingen in de samenstelling van het darmmicrobioom en reacties van de gastheer op de microbiota die pathologische botontwikkeling https://www.natuurdietisten.nl/osteoporose-en-ontstekingen/ en involutie veroorzaken, leiden tot het concept van de darm-rug-as en de darm-bot-as.

Darmmicrobioom & Tussenwervelschijfdegeneratie

Drie mogelijke mechanismen waarmee de darmmicrobiota tussenwervelschijven kunnen induceren en lage rugklachten kunnen veroorzaken zijn:

• (1) Translocatie van pathogene bacteriën door de darmepitheelbarrière naar de tussenwervelschijven,
• (2) Dysregulatie van het mucosale en systemische immuunsysteem,
• (3) Dysregulatie van de opname van voedingsstoffen en de vorming van ziekmakende metabolieten in het darmepitheel en de diffusie ervan in de tussenwervelschijven.

Om te onderzoeken of de tussenwervelschijven worden geïnitieerd door pathogene bacteriën en om de correlatie vast te stellen tussen de aanwezigheid van bepaalde microbiële groepen met de ziekte in kwestie, kan een darmmicrobioomanalyse worden gebruikt om de ontlasting van deze patiënten te karakteriseren.

Het is intrigerend dat veranderingen in de samenstelling van het microbioom (microben in en op het menselijk lichaam) in het maagdarmstelsel, de huid en de mond in verband worden gebracht met het veroorzaken van ontstekingen en auto-immuniteit bij veel andere ziekten, zoals reumatoïde artritis, osteoartritis, spondylitis ankylopoetica, septische artritis.

Op basis van de functionele analyse kan het microbioom worden onderscheiden in ‘goede’ of ‘slechte’ microbiota. Sommige ‘slechte’ bacteriën, die in grotere aantallen voorkomen bij gedegenereerde tussenwervelschijven en hernia, zoals Pseudomonas veronii, Pseudomonas stutzeri, Streptococcus anginosus, kunnen subklinische infecties en ontstekingsreacties veroorzaken die degeneratie van tussenwervelschijven kunnen veroorzaken. Bovendien hebben onderzoeken aangetoond dat een aanhoudende onbalans van de microbiële gemeenschap de secretie van inflammatoire cytokines (laaggradige ontstekingen) TNF-α, IL-1β en PGE-2 bevordert.

Darm-Beenmerg-As

Bovendien kunnen darmbacteriën ook perifere immuuncellen, hematopoëtische stamcellen en voorlopercellen van het beenmerg (BM HSPC’s) beïnvloeden. Bacteriële translocatie naar de tussenwervelschijven kan ook leiden tot activering van deze immuuncellen door de afgifte van lipopolysacharide (LPS) en aanhoudende pijn veroorzaken. Een dergelijke ontsteking resulteert ook in een verhoogde innervatie in gedegenereerde tussenwervelschijven die de pijn versterken en het pijnsignaal doorgeven aan perifere afferente zenuwvezels die zich in de dorsale wortelganglia en de hersenen bevinden.

Darm-Bot-As

Darmhormonen die worden uitgescheiden door entero-endocriene cellen na inname van voedingsstoffen via voedselinname, moduleren metabolische processen, waaronder glucosehomeostase en voedselinname, en verschillende van deze darmhormonen zijn betrokken bij de regulering van de energie-eisende processen van botremodellering.

Een slijmlaag op het gastro-intestinale epitheel vormt een fysieke en stevige barrière om de invasie van ziekteverwekkers in onze darmen te voorkomen. Slijmbekercellen produceren continu mucines (MUC) onder normale fysiologische omstandigheden. Darmtoxinen, inflammatoire cytokines, het microbioom en microbiële metabolieten wijzigen dit proces echter positief of negatief.

Sommige ontstekingsmoleculen zoals TNFα, IL-1β en IL-6 zijn de belangrijkste regulatoren van mucine-exocytose en -synthese. Het is bekend dat IL-6 de expressie van de uitgescheiden gelvormende mucines (MUC5AC, MUC2, MUC6 en MUC5B) bevordert.

Het prominente uitgescheiden gelvormende mucine in de dunne en dikke darm is Mucin2 (MUC2). MUC2 is een belangrijke beschermende barrière tegen externe pathogenen en heeft diverse functies bij de homeostase van de darmen. De slijmlaag dient als energieleverancier voor het darmmicrobioom.

Bovendien dient het ook als een matrix voor de kolonisatie en hechting van het commensale microbioom, waardoor wordt voorkomen dat pathogene bacteriën in het slijm groeien/binden. Momenteel wordt het vermogen van de microbiota om MUC2 af te breken gezien als een pathogeniteitsfactor. Ziekteverwekkers, waaronder enterotoxigene E. coli , zouden MUC2-mucine via verschillende mechanismen kunnen afbreken.

Darmmicrobioom en wervelkolomgerelateerde aandoeningen

Onderzoekers toonden aan dat de samenstelling en verscheidenheid van microbiële componenten in de darm nauw verbonden zijn met wervelkolomgerelateerde aandoeningen zoals osteoporose, degeneratie van de tussenwervelschijven, spinale sarcopenie, idiopathische scoliose bij adolescenten, ziekte van Bechterew, spondylitis en anderen.

Een artikel, gebaseerd op eerder onderzoek, stelt op innovatieve wijze het concept van de darm-wervelkolom-as voor door artikelen over de darmmicrobiota en wervelkolomgerelateerde ziekten te beoordelen. In termen van de associatie tussen darmmicrobiota en spinale stenose, concluderen Tadatsugu Morimoto et al. dat er mogelijk een darm-ligament-as aanwezig is bij lumbale spinale stenose.

Taxonomische kenmerken darmmicrobiota-wervelkolom-as

1. Afname diversiteit (butyraatsoorten, lactaatvormende / saccharolytische bacteriën, neuroactieve bacteriesoorten), de goede bacteriesoorten.
2. Toename van de phyla Actinobaceteria, Bacteroidetes, Firmicutes (waaronder de Clostridia. diff) en Proteobacteriën (veroorzaken cytokinenstorm).
3. Toename sulfaatproducerende soorten (veroorzaken cytokinenstorm).
4. Toename van LPS-bacteriasoorten (waaronder de pseudomonas), Staphylococcensoorten, Streptococcensoorten, Prevotella copri (veroorzaken cytokinenstorm).
5. Verlaagde mucosale immuniteit (waaronder lage akkermansia, fusobacterie prausnitzii, secr.IgA, betadefensine-2) (verhogen risico op lekkende darm/hype permeabele darm).
6. Verhoogde ontstekingsmarkers Alpha-1-Antitripsine en Calprotectine en verhoogde Zonulin en EPX, (verhogen risico op lekkende darm/hype permeabele darm).

Lees meer hier:

Hyperpermeabele darm onderliggende oorzaak van ziekten (waaronder darm-wervelkolom-as).
Botvernieuwing zelf voeden.
Darmmicrobioomeffect op laaggradige ontstekingen bij botopbouw.
Probiotica geeft minder botverlies.
AGE’s en het ontstaan van voedselallergie.

Wetenschappers hebben de AGE’s (Advanced Glycation Endproducts) nu ook in verband gebracht met het ontstaan van voedselallergieën. AGE’s worden door het darmmicrobioom, maar ook elders in het lichaam gevormd. Ze ontstaan ook bij de (industriële) bereiding van voeding. Het westerse voedingspatroon is rijk aan de schadelijke producten die in het lichaam ontsteking (cytokinen) kunnen veroorzaken en daardoor ook effect hebben op de darm-rug-as.

Type III-overgevoeligheidsreacties kunnen in verband worden gebracht met medicijnen, auto-immuunziekten of infectieziekten. Type III-overgevoeligheidsreacties als gevolg van hyperpermeabele darm (beschadigede Tight Junctions), geven een cytokinenproductie die de tussenwervelschijven doen ontsteken. Testen op voedsel type III reacties is aan te bevelen.

Lees meer hier: detecteren van IgG 1-4 voedsel type III reacties.

Marijke de Waal Malefijt