Studie onthult verband tussen gen voor vertering van zetmeel en darmbacteriën

CORNELL UNIVERSITY

ITHACA, N.Y. - Een nieuw ontdekte relatie tussen genetische variatie en de darmflora kan voedingsdeskundigen helpen hun aanbevelingen te personaliseren. Mensen met een hoog aantal kopieën van een gen AMY1, een speekselenzym voor het afbreken van zetmeel, correleert sterk met een bepaald profiel van darm- en mondbacteriën, volgens een nieuw onderzoek van Cornell University.

Een familie van bacteriën genaamd Ruminococcaceae prolifereert in de darmen wanneer meer van dit speekselenzym - genaamd amylase - beschikbaar is. Van de bacteriën is bekend dat ze resistent zetmeel afbreken zodat het kan verteerd worden, iets wat menselijke amylasen niet kunnen verwezenlijken. Dit degraderen van zetmeel levert voedingsvoordelen op.

In de prehistorie en daarna, zullen mensen met meer exemplaren van dit gen ervan geprofiteerd hebben toen calorieën schaars waren, zoals tijdens de koude seizoenen en hongersnoden. "Het voorzag waarschijnlijk in extra voeding van zetmeel," zei Angela Poole, assistent-professor bij de afdeling Voedingswetenschappen, en hoofdauteur van de studie die werd gepubliceerd op 10 april in het tijdschrift Cell Host & Microbe.

Ruth Ley, directeur van het Max Planck Institute for Developmental Biology in Duitsland en voordien werkzaam in Cornell's Department of Molecular Biology and Genetics, is senior auteur van de studie.

De resultaten suggereren de behoefte aan gepersonaliseerde voeding, zei Poole, bij welke medische professionals rekening kunnen houden met het aantal AMY1-genen. Andere onderzoekers hebben het gen geassocieerd met de glucosereactie op maaltijden, de insulineresistentie en de body mass index.

Bovendien correleerden hogere kopie aantallen van het AMY1-gen met hogere niveaus van Porphyromonas, bacteriën in de mond geassocieerd met tandvleesontsteking, hoewel er meer onderzoek nodig is om onderscheid te maken tussen oorzaak of samenloop.

In de studie onderzochten Poole en collega's bestaande genetische en ontlasting voorbeeldgegevens van een Britse populatie van bijna 1.000 eenheden. Zij waren op zoek naar bewijs dat het aantal AMY1-gen kopieën het microbioom beïnvloedt; ze onderzochten de resultaten van een deelgroep van 100 mensen uit de Britse bevolking, 50 met een voorspeld hoog aantal kopieën (boven 5%) en 50 met een laag aantal kopieën (onder 5%).

"Hoge aantallen [AMY1-gen] kopieën correleerden met een bepaald profiel van de darmbacteriën, 'zei Poole.

Poole heeft vervolgens het aantal AMY1-kopieën bepaald bij meer dan 100 mensen uit Ithaca, New York. Ze vond een verdeling tussen de twee en dertig exemplaren. Het team verzamelde ook ontlastingsgegevens en identificeerde bacteriën geassocieerd met hoge en lage aantallen AMY1-gen kopiën.

Vijfentwintig van deze studiedeelnemers werden vervolgens op een gestandaardiseerd dieet gezet gedurende twee weken. "Ik wilde zeker weten dat ze hetzelfde en zetmeel aten," zei Poole. Daarna verzamelde het team monsters van speeksel en stoelgang en ontdekte dat de resultaten overeen kwamen met die van de Britse studie.

Vertaling: Andre Teirlinck