Hoe voedingsvezels en darmbacteriën het cardiovasculaire systeem beschermen

MAX DELBRÜCK CENTER FOR MOLECULAR MEDICINE IN THE HELMHOLTZ ASSOCIATION

Het vetzuur propionaat helpt bij de bescherming tegen de gevolgen van hoge bloedruk, waaronder atherosclerose (slagaderontsteking) en hartweefselombouw, zoals aangetoond in een muizenstudie. Darmbacteriën produceren de substantie - die de immuuncellen kalmeert die de bloeddruk verhogen - uit natuurlijke voedingsvezels.

“Je bent wat je eet”, zoals het spreekwoord zegt. Maar een groot deel van ons welzijn hangt ook af van wat de bacteriële gasten in ons spijsverteringsstelsel consumeren. Daarom helpt de darmflora het menselijk lichaam om het voedsel te benutten en essentiële micronutriënten te produceren, inclusief vitaminen.

Heilzame darmmicroben kunnen metabolieten produceren uit voedingsvezels, waaronder het vetzuur propionaat. Deze substantie beschermt tegen de gevaarlijke gevolgen van hoge bloeddruk. Een Berlijns onderzoeksteam - van het Max Delbrück Center for Molecular Medicine (MDC) en Charité - Universitätsmedizin Berlin - laat zien hoe. Hun studie is vervroegd online gepubliceerd in de uitgave van ‘Circulation’.

De onderzoekers voerden propionaat aan muizen met verhoogde bloeddruk. Daarna vertoonden de diertjes minder uitgesproken schade aan het hart of abnormale vergroting van het orgaan, waardoor ze minder gevoelig werden voor hartritmestoornis. Ook vasculaire schade, zoals atherosclerose, verminderde bij de muizen. “Propionaat helpt tegen een reeks aandoeningen van de cardiovasculaire functie, veroorzaakt door hoge bloeddruk,” zegt MDC onderzoeker en onderzoeksleider professor Dominik N. Müller. “Dit zou een veelbelovende behandeling kunnen zijn, vooral voor patiënten met een gebrek aan dit vetzuur.”

Omleiding via het immuunsysteem

“Onze studie liet zien dat de substantie een omleiding maakt via het immuunsysteem en daardoor het hart en de bloedvaten beïnvloedt,” zeggen dr. Nicola Wilck en Hendrik Bartolomaeus van het ECRC, die bijna vijf jaar aan het project samengewerkt hebben. In het bijzonder werden T-helper cellen gekalmeerd, die ontstekingsprocessen vergroten en mede oorzaak zijn van hoge bloedruk.

Dit heeft een direct gevolg voor bijv. het functionele vermogen van het hart. Het onderzoeksteam activeerde hartritmestoornissen bij 70% van de onbehandelde muizen door gerichte elektrische stimuli. Echter, slechts eenvijfde van de diertjes behandeld met de vetzuren was gevoelig voor een onregelmatige hartslag. Nader onderzoek met ultrasound, weefseldeeltjes en enkelvoudige celanalyses toonden aan dat propionaat ook bloeddruk gerelateerde schade verminderde aan het cardiovasculaire systeem van de dieren, waardoor hun overlevingskans beduidend groter werd.

Maar als de onderzoekers een bepaald T-cel subtype van de muizen deactiveerden, de de regulerende T-cellen, verdwenen de positieve effecten van propionaat. De immuuncellen zijn daarom onmisbaar voor het heilzame effect van deze substantie. Een onderzoeksgroep o.l.v. Johannes Stegbauer, adjunct hoogleraar bij het Düsseldorf University Hospital, bevestigde de resultaten van het team in een tweede diermodel.

Korte-keten vetzuren als therapeutische optie

De resultaten verklaren waarom een vezelrijk dieet, dat door voedingsdeskundigen al vele jaren wordt aanbevolen, helpt bij het voorkomen van cardiovasculaire ziekten. Volkoren graanproducten en fruit bijvoorbeeld, bevatten cellulose en inuline vezels, waaruit de darmbacteriën heilzame moleculen zoals propionaat produceren, een korte-keten vetzuur, met een stelsel van slechts drie koolstofatomen.

“Tot voor kort was het onduidelijk welke vetzuur achter de positieve effecten zat en hoe het werkte,” zegt Wilck. De studie opent nieuwe perspectieven op de behandeling van cardiovasculaire ziekten. “Het zou zinvol zijn om propionaat of een chemische voorloper rechtstreeks als medicijn toe te dienen - als bijvoorbeeld het bloed van de betrokkenen te weinig van deze substantie bevat.”

Propionaat moet zichzelf nog wel bewijzen in de dagelijkse klinische praktijk. Het onderzoeksteam hoopt nu hun uitkomsten te valideren door de effecten van deze substantie te testen op menselijke proefpersonen. Het is al bekend dat propionaat veilig is voor menselijke consumptie en ook economisch geproduceerd kan worden: de substantie wordt bijvoorbeeld al eeuwen als conserveringsmiddel gebruikt. Het is al goedgekeurd als voedseladditief. “Met deze gunstige voorwaarden zal propionaat hopelijk spoedig de sprong maken van het laboratorium naar de patiënten die het nodig hebben,” zegt Wilck.

Vertaling: Ellen Lam