Wetenschappers werkzaam bij het LCCC () van de Universiteit van North Carolina publiceerden onlangs een studie in Science. De onderzoekers toonden aan dat muizen met bepaalde bacteriën in hun darmen beschermd waren tegen potentieel dodelijke hoeveelheden straling. Straling opgelopen in een medische situatie of door abusievelijke blootstelling veroorzaakt weefselschade. De bacteriën in de studie neutraliseerden de blootstelling aan straling, verbeterde het herstel van de aanmaak van rode bloedcellen en repareerden het GI (gastrointestinal tract, maagdarmkanaal).
Alleen een elite onder de muizen hadden de twee betrokken bacteriën (Lachnospiraceae en Enterococcaceae) die de negatieve effecten van straling keerden in overvloed. De bacteriën zorgen voor een verhoogde aanmaak van propionaat en tryptofaan, in sommige landen als supplement beschikbaar. Deze stoffen voorzien in langdurige bescherming tegen straling, leiden tot minder schade aan de productie van cellen door het beenmerg en voorkomt problemen in DNA en met het spijsverteringskanaal.
Schade aan lichaamsorganen door hoge stralingsniveaus, hetzij als gevolg van onbedoelde blootstelling, radiotherapie tegen kanker, terroristische stralingsaanvallen en andere vormen van blootstelling kunnen leiden tot ernstige ziekte en zelfs de dood. Bloedcellen en weefsels in het maagdarmkanaal reproduceren zich snel en zijn daarom bijzonder gevoelig voor stralingsschade. Het goede nieuws is dat het maagdarmkanaal meer dan 10 biljoen micro-organismen herbergt die een belangrijke rol kunnen (gaan) spelen bij het beperken van door radioactieve straling veroorzaakte schade.
“Er zijn aanzienlijke federale inspanningen geleverd om acute stralingssymptomen te verminderen – het blijft echter een al lang bestaand en onopgelost probleem”, zegt eerste studie-auteur Hao Guo, PhD, een postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Ting. “Ons werk heeft een uitgebreide dataset (gegevensverzameling) van bacteriën en metabolieten opgeleverd die kunnen dienen als een krachtig hulpmiddel om bruikbare therapeutische doelen te identificeren in toekomstige microbioomstudies (studies naar de darmflora).”
Omdat radiotherapie tegen kanker vaak leidt tot GI-bijwerkingen, wilden de onderzoekers begrijpen hoe hun experimenten met muizen zich konden vertalen naar mensen. Ze werkten samen met collega’s van Duke University, Memorial Sloan Kettering en Weill Cornell Medical College. Het team bestudeerden fecale (poep) monsters van 21 leukemiepatiënten die bestralingstherapie kregen als onderdeel van een zware stamceltransplantatie.
De wetenschappers ontdekten dat patiënten met kortere periodes van diarree significant hogere hoeveelheden Lachnospiraceae en Enterococcaceae hadden dan patiënten met langere periodes van diarree. Deze bevindingen kwamen nauw samen met de bevindingen van de onderzoeker bij muizen, hoewel Ting waarschuwt dat er veel grotere studies nodig zijn om deze conclusies te staven.
Een belangrijke ontdekking voor mensen is dat bij muizen die een Lachnospiraceae-preparaat kregen, geen voordelen werden gevonden. Preparaten helpen dus waarschijnlijk niet tegen kankerbestralingschade.
Ting: “Er is slechts één door het FDA-goedgekeurd medicijn. Maar dat middel is duur en heeft wellicht onwenselijke bijwerkingen. Bacteriën kunnen we kweken en zijn door hun werkzame metabolieten een aantrekkelijk en goedkoop alternatief”.
De onderzoekers hebben een klinische proef bij mensen in voorbereiding. Ze willen nagaan of het toedienen van de werkzame stoffen aan radiotherapiepatiënten heilzaam werkt.
Bewerking door Dick Schrauwen
Links
http://cancer.med.unc.edu/
https://science.sciencemag.org/content/370/6516/eaay9097