Deze eilandzanger laat zien hoe genen bepalen welke bacteriën in je darmen leven

Op een klein eiland in de Indische Oceaan ontdekten onderzoekers hoe afweergenen mede bepalen welke bacteriën in de darm kunnen leven.

Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Een klein zangvogeltje uit de Seychellen heeft onderzoekers geholpen om beter te begrijpen hoe het afweersysteem en darmbacteriën met elkaar samenhangen. Wetenschappers van onder meer de University of East Anglia bestudeerden de Seychellenzanger op Cousin Island, een klein en afgelegen eiland waar de vogels hun hele leven blijven. Hun conclusie: genen die belangrijk zijn voor de afweer zijn ook deels verantwoordelijk voor de samenstelling van het darmmicrobioom. Het onderzoek is te vinden in het tijdschrift Microbiome.

Gekleurde pootringen

Het woord ‘darmmicrobioom’ is de verzamelnaam voor alle micro-organismen in de darmen, zoals bacteriën. Die spelen een belangrijke rol bij de gezondheid. Ze helpen bijvoorbeeld bij de vertering van voedsel en kunnen je afweersysteem helpen. Andersom kan het afweersysteem ook bepalen welke bacteriën wel of niet welkom zijn in de darmen. De onderzoekers wilden die wisselwerking beter begrijpen.

Leestip: Niet alleen minder zang: menselijk lawaai zet het leven van vogels op z’n kop

De Seychellenzangers op Cousin Island bleken voor zo’n onderzoek ideaal te zijn. Hoogleraar David Richardson van de School of Biological Sciences van de University of East Anglia laat weten: “Cousin Island is klein, afgelegen, en de zangers verlaten het eiland nooit. Daardoor hebben wetenschappers een uitzonderlijke kans om biologische processen gedurende een heel leven in het wild te bestuderen.” De vogels op het eiland dragen gekleurde pootringen zodat ze makkelijk gevolgd kunnen worden.

Vogelpoep verzamelen

Voor het onderzoek verzamelden de wetenschappers uitwerpselen van de vogels. Door dat te onderzoeken konden ze zien welke bacteriën in de darmen aanwezig waren. Ook keken ze naar een groep afweergenen die bekendstaat als het major histocompatibility complex, kortweg MHC. Die genen spelen een belangrijke rol bij veel gewervelde dieren, waaronder dus ook mensen, in het regelen van de afweerrespons tegen ziekteverwekkers.

De onderzoekers ontdekten dat verschillen in de groep MHC-genen samenhangen met verschillen in het darmmicrobioom. Ze keken daarbij niet alleen naar welke bacteriën aanwezig waren, maar ook wat die bacteriën doen. Met geavanceerde statistische analyses en modellen onderzochten de wetenschappers of bepaalde delen van het MHC verband hielden met de verschillende lichaamsfuncties die bacteriën kunnen ondersteunen, zoals het reguleren van de stofwisseling, het verwerken van voedingsstoffen en het bieden van bescherming tegen virussen en andere infecties.

Onderzoeker Chuen Zhang Lee voerde het werk uit als onderdeel van zijn promotieonderzoek. Tijdens het uitgevoerde veldwerk op Cousin Island verzamelde hij de monsters die later in het lab werden onderzocht. Lee: “Wat we hebben ontdekt is dat afweergenen meehelpen met het vormgeven van het darmmicrobioom van wilde dieren. De gevolgen daarvan zijn mogelijk gunstig voor de gezondheid en voor de overlevingskansen van het dier. We denken dat mensen over een vergelijkbaar proces beschikken.”

Tweerichtingsverkeer

Dat is belangrijk, omdat het volgens Lee laat zien dat de relatie tussen het lichaam en de omringende microben op dit vlak uit tweerichtingsverkeer bestaat. De genen van de gastheer beïnvloeden welke bacteriën zich kunnen vestigen, terwijl die bacteriën op hun beurt het afweersysteem kunnen ondersteunen en trainen.

De studie laat ook zien dat evolutie waarschijnlijk een belangrijke rol speelt in het verhaal. Het kan voordelig zijn om bepaalde bacteriën in de darm te hebben, maar dat kan na verloop van tijd veranderen. De afweergenen lijken een belangrijke rol te spelen in het onderhouden van die balans. Zo kan een dier profiteren van nuttige microben, terwijl het tegelijkertijd te schadelijke bacteriën zo veel mogelijk buiten de deur houdt. De onderzoekers denken dat zulke afwegingen deels kunnen verklaren waarom dieren en hun darmmicrobioom zich in de loop van de tijd op een bepaalde manier ontwikkelen.

Hoewel het onderzoek is gedaan bij vogels, denken de wetenschappers dat de onderliggende biologische processen ook bij andere gewervelden voorkomen. De resultaten kunnen daarom ook relevant zijn voor toekomstig onderzoek naar het afweersysteem en de darmgezondheid van mensen.

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Vogelmalaria is inmiddels bijna overal te vinden op Hawaï en DDT is al decennia verboden, maar wordt nog steeds gevonden in Braziliaanse zeevogels . Of lees dit artikel: Eeuwenoud oogmysterie eindelijk opgelost: vogels zien zonder zuurstof .

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: