Health Professional - Nieuws - 04-02-2009:
«TerugHigh-throughput-analyse helpt darmflora in kaart te brengen Beintema, Nienke Een overzichtsartikel in Gut beschrijft recent onderzoek naar de enorme verscheidenheid aan micro-organismen in ons maag-darmkanaal. De auteurs laten zien hoe belangrijk zogenaamde high-throughput-technieken zijn voor het onderzoek naar darmbacteriën en hun invloed op onze gezondheid. Er leven miljarden bacteriën in onze darmen. Naar schatting hebben we tien keer meer bacteriën in onze darmen dan cellen in ons lichaam. Het merendeel van deze bacteriën is nog onbekend. Zo’n 50 tot 90% is niet met behulp van microbiologische technieken te kweken. Dat maakt het lastig ze te identificeren, laat staan iets te voorspellen over hun rol bij ziekte en gezondheid. Daarom zoeken wetenschappers wereldwijd naar technieken om darmbacteriën te herkennen en bestuderen zonder ze te hoeven kweken. Het Laboratorium voor Microbiologie van de Universiteit Wageningen, onder leiding van Spinozaprijswinnaar Willem de Vos, is een van de koplopers bij deze ontwikkelingen. Deze onderzoeksgroep publiceerde een overzichtsartikel over de nieuwste technieken in het novembernummer van het tijdschrift Gut. Het artikel gaat onder meer over Wagenings onderzoek dat wordt uitgevoerd binnen verschillende EU-projecten en het Top Institute Food and Nutrition. Sinds kweek-onafhankelijke technieken ruim tien jaar geleden beschikbaar kwamen, zo vertelt Erwin Zoetendal, eerste auteur van het artikel in Gut, is de samenstelling van de darmmicrobiota uitvoerig beschreven op basis van de nucleotidevolgorde van 16S ribosomaal RNA, oftewel rRNA. "rRNA maakt onderdeel uit van de ribosomen, de ‘eiwitfabriekjes’, van levende cellen," zegt hij. "Zowel de structuur als de functie van dit rRNA is vergelijkbaar tussen verschillende organismen. De genen die coderen voor rRNA hebben een lage mutatiesnelheid. Verschillen in rRNA laten daardoor zien hoe ver organismen evolutionair gezien van elkaar af staan. Je kunt vrijwel alle levensvormen tot op soortniveau klassificeren op basis van de nucleotidevolgorde van hun rRNA-genen." Nieuwe hypothesen In de afgelopen tien jaar is er veel ontdekt over de relatie tussen onze gezondheid en de diversiteit en samenstelling van onze darmmicrobiota. Patiënten met inflammatoire darmziekten(IBD) hebben bijvoorbeeld een andere darmmicrobiota dan gezonde mensen. Er bestaan echter grote verschillen tussen individuen, en de darmmicrobiota van één persoon kan wel duizend verschillende soorten bacteriën omvatten. "Daarom zijn zogenaamde ‘high-throughput’-technieken onmisbaar als we grotere aantallen monsters gedetailleerd willen onderzoeken," zegt Zoetendal. "Met zulke ‘snelle’ analyses vinden we gemakkelijker statistisch relevante verbanden, bijvoorbeeld tussen bepaalde ziekten en bepaalde bacteriegroepen." Het Wageningse lab gebruikt voornamelijk de Human Intestinal Tract Chip (HITChip). Deze diagnostische chip bevat duizenden verschillende rRNA-fragmenten, die complementair zijn met fragmenten van alle nu bekende darmbacteriën. Die fragmenten binden selectief aan rRNA uit het te onderzoeken monster. Met fluorescentie kunnen onderzoekers vervolgens zichtbaar maken welke rRNA-fragmenten een binding zijn aangegaan, en dus aanwezig waren in het monster. Zoetendal: "Met deze techniek kun je zowel kwantitatieve als kwalitatieve analyses uitvoeren." Deze technologie is snel: binnen een week zijn enkele tientallen monsters te analyseren op het niveau van het bacteriegeslacht. "Dit is met klassieke rRNA-technieken niet mogelijk," stelt Zoetendal. "Nu kunnen we veel gemakkelijker nieuwe relaties ontdekken tussen ziekten en bacteriegroepen, en nieuwe, specifiekere hypothesen formuleren." Meer informatie: Artikel van Zoetendal et. al. (2008) in het tijdschrift Gut Wagenings Laboratorium voor Microbiologie |