Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Darmbacteriën vertellen de hersenen wat dieren moeten eten

Darmbacteriën spelen een cruciale rol bij het beïnvloeden van de voedselvoorkeuren van dieren, inclusief mensen. Deze intrigerende relatie tussen de darmmicrobiota en voedselkeuzes is uitgebreid bestudeerd en er zijn verschillende mechanismen voorgesteld om te verklaren hoe darmbacteriën met de hersenen communiceren en het eetgedrag beïnvloeden.

1. Productie van neurotransmitters en hormonen:

Darmbacteriën produceren verschillende neurotransmitters en hormonen die de hersenfunctie en het gedrag direct of indirect kunnen beïnvloeden. Bijvoorbeeld:

- Serotonine: Bepaalde darmbacteriën produceren serotonine, een neurotransmitter die betrokken is bij stemmingsregulatie, eetlustbeheersing en verzadiging. Lage serotonineniveaus zijn in verband gebracht met een verhoogde voedselinname en hunkeren naar suikerachtig of vetrijk voedsel.

- Dopamine: Darmbacteriën produceren ook dopamine, een neurotransmitter die geassocieerd wordt met beloning en plezier. Verstoringen in de dopaminesignalering kunnen leiden tot veranderingen in voedselvoorkeuren en overeten.

- Ghreline en peptide YY (PYY): Darmbacteriën kunnen de productie van darmhormonen zoals ghreline (eetluststimulerend) en PYY (eetlustonderdrukkend) moduleren, waardoor de voedselinname verder wordt beïnvloed.

2. Vetzuren met een korte keten (SCFA's):

Darmbacteriën produceren SCFA's als bijproducten van hun fermentatie van voedingsvezels. SCFA's kunnen inwerken op receptoren in de darmen en de hersenen, waardoor de eetlust en voedselvoorkeuren worden beïnvloed.

- Acetaat, propionaat en butyraat: Van deze SCFA's is aangetoond dat ze de voedselinname verminderen en gevoelens van volheid bevorderen. Ze kunnen ook de expressie beïnvloeden van genen die betrokken zijn bij het energiemetabolisme en de regulering van de eetlust.

3. Immuunfunctie en ontsteking:

Darmbacteriën hebben een wisselwerking met het immuunsysteem en kunnen ontstekingsreacties in het lichaam beïnvloeden. Chronische ontstekingen zijn in verband gebracht met veranderingen in de voedselvoorkeuren en veranderingen in de eetlust.

- Lipopolysacharide (LPS): LPS, een molecuul dat wordt aangetroffen in het buitenmembraan van bepaalde darmbacteriën, kan ontstekingen veroorzaken wanneer het in de bloedbaan terechtkomt. Verhoogde LPS-niveaus zijn in verband gebracht met een verhoogde voedselinname en obesitas.

4. Vaguszenuwcommunicatie:

De nervus vagus dient als een directe communicatieroute tussen de darmen en de hersenen. Darmbacteriën kunnen vagale afferente neuronen activeren en signalen naar het centrale zenuwstelsel sturen die de voedselkeuzes en het eetgedrag beïnvloeden.

5. Modulatie van de darmbarrièrefunctie:

Darmbacteriën spelen een cruciale rol bij het handhaven van de integriteit van de darmbarrière. Verstoringen van de darmbarrièrefunctie kunnen leiden tot de translocatie van bacteriële componenten naar de bloedbaan, wat immuunreacties teweegbrengt en de hersenfunctie beïnvloedt, inclusief voedselvoorkeuren.

6. Dierstudies:

Talrijke dierstudies hebben de impact van darmbacteriën op voedselkeuzes en eetgedrag aangetoond. Bijvoorbeeld:

- Kiemvrije muizen: Muizen die zijn grootgebracht in een steriele omgeving zonder darmbacteriën vertonen andere voedselvoorkeuren en metabolische reacties vergeleken met muizen met een normale darmmicrobiota.

- Fecale microbiota-transplantaties: Er is aangetoond dat het overbrengen van de darmmicrobiota van het ene dier naar het andere de voedselvoorkeuren en het lichaamsgewicht bij ontvangende dieren verandert.

Hoewel deze mechanismen inzicht geven in de darm-hersen-as en de invloed ervan op voedselkeuzes, is het belangrijk op te merken dat de relatie tussen darmbacteriën en eetgedrag complex is en van persoon tot persoon verschilt. Factoren zoals genetica, voeding, levensstijl en omgevingsfactoren kunnen ook een belangrijke rol spelen bij het vormgeven van voedselvoorkeuren en eetgewoonten.

Verder onderzoek is nodig om de ingewikkelde wisselwerking tussen de darmmicrobiota en de hersenfunctie volledig te begrijpen, en hoe dit de voedselkeuzes en de algehele gezondheid beïnvloedt. Deze kennis zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe therapeutische benaderingen die zich richten op darmbacteriën om gezondere eetgewoonten te bevorderen en aan obesitas gerelateerde aandoeningen te bestrijden.