Ons lichaam bestaat voornamelijk uit bacteriën. Een nieuw boek onthult deze cruciale, onzichtbare wereld.
Wanneer Antony van Leeuwenhoek , de late 17e-eeuwse lakenmaker die amateurwetenschapper werd, voor het eerst microben beschreef, dachten mensen dat hij gek was.
Hij richtte zijn zelfgemaakte microscopen op water uit een vijver buiten zijn huis, en op de tandplak van zijn buren in Delft, Nederland. En hij werd de allereerste persoon die een krioelende wereld van het leven zag die voorheen ontoegankelijk was voor het menselijk oog.
We zouden later leren dat dit enorme systeem van bacteriën, schimmels, archaea en andere microben van vitaal belang is voor het leven op aarde, en dat we feitelijk zijn geëvolueerd van en met deze organismen. Maar de mensen wisten destijds niet wat ze moesten denken van Leeuwenhoeks wilde beschrijvingen - de 'beestjes' die 'behendiger zwommen dan ik ooit had gezien' - die uiteindelijk de basis zouden leggen voor de microbiologie.
Drie en een halve eeuw later verwoordt wetenschapsjournalist Ed Yong Leeuwenhoeks verwondering over micro-organismen in zijn mooie en inzichtelijke nieuwe boek, Ik heb massa's .
Yong brengt in kaart hoe deze overvloedige, onzichtbare wereld heeft gevormd wie wij, en andere dieren in het dierenrijk, zijn. Met de opkomst van de microbioomwetenschap - gericht op het ecosysteem van microben dat in ons en op ons leeft - wijst hij erop dat we de oorlog met bacteriën voorbij zijn.
Maar we beginnen pas echt met ze te leren leven.
Ik sprak met Yong over die evolutie in begrip, hoe het microbioom van een marginale wetenschap naar de schijnwerpers ging, en hoe hij de echte wetenschappelijke belofte op dit gebied scheidt van de hype.
We zijn geëvolueerd van microben
Julia Belluz
Hoe maken microben niet alleen de menselijke evolutie mogelijk, maar ook ons voortbestaan? Op welke manieren waarderen we ze niet?
Ed Yong
Als we naar het dierenrijk als geheel kijken, zien we dat microben de meest verbazingwekkende evolutionaire mogelijkheden voor dieren hebben geopend. Ze vormen in veel opzichten de basis van ons succes.
Dus sapzuigende insecten, waarvan er meer dan 80.000 soorten zijn, kunnen het sap van planten drinken omdat ze microben in hun cellen hebben die voedingsstoffen aanvullen die ontbreken in die maaltijden.
Dieren zoals koeien en schapen en de meeste plantenetende zoogdieren vertrouwen op microben om het voedsel dat ze eten te verteren. Veel andere wezens, van sommige kevers tot ratten tot koala's, vertrouwen op microben om de gifstoffen in de maaltijden die ze eten te ontgiften.
Als ik dierentuinen bezoek, als ik naar natuurdocumentaires kijk, als ik boeken lees die me als kind betoverden, dan zie ik deze verborgen laag van al die biologie die we met onze blote ogen kunnen zien - weet je, het wordt aangedreven door al deze organismen die wij kunnen niet zien.
[Wat mensen betreft] weten we dat microben een heel belangrijke rol spelen in ons leven. We weten dat ze ons immuunsysteem trainen en opbouwen. We weten dat ze sommige van onze organen vormen en dat verschillende delen van ons lichaam niet goed groeien tenzij we een bloeiende gemeenschap van microben in ons hebben. We weten dat ze misschien ons gedrag beïnvloeden, dat ze gemeenschappen creëren die organismen blokkeren die ziekten kunnen veroorzaken.
Dingen die we beschouwen als de provincie van individuen, komen echt door een partnerschap tussen ons en een heleboel andere organismen. De traditionele kijk op het immuunsysteem is bijvoorbeeld dat het een verdedigingskracht is die alles blokkeert dat niet van jezelf is, dat microben vindt en ze vernietigt.
Eigenlijk zien we dat microben in de eerste plaats de ontwikkeling van het immuunsysteem beïnvloeden en dat het immuunsysteem veel microben tolereert. Het is er om ze op de juiste plaatsen te houden en ervoor te zorgen dat de juiste soorten in ons leven.
Julia Belluz
We hebben microben pas ongeveer 350 jaar geleden ontdekt, maar ze bestaan al veel, veel langer.
Ed Yong
De aarde is ongeveer 4,5 miljard jaar oud en het grootste deel van de tijd bestaat het leven al, een paar miljard jaar, grotendeels microbieel.
Dus als we de hele geschiedenis van de aarde samenvatten in een enkel kalenderjaar, dan ontstond het leven rond maart, en meercellig leven, alle organismen die we kennen, kwamen eigenlijk pas in oktober of zo op. En mensen zijn inderdaad heel, heel recent ontstaan.
Dus we zijn gewoon een soort kers op de taart van het leven, en voor het grootste deel van zijn geschiedenis werd het geregeerd en gedomineerd door microben. En voor een groot deel is dat nog steeds zo.
Julia Belluz
Je hebt een mooie regel: '...microben zijn niet de vijanden van dieren, maar de fundamenten waarop ons dierenrijk is gebouwd.' Het maakt deze co-evolutie zo duidelijk - en laat ook zien hoeveel we microben al zo lang verkeerd waarnemen.
Ed Yong
Klopt. Dus onze kijk op microben dateert uit de tijd van mensen zoals [baanbrekende microbiologen] Robert Koch en [Louis] Pasteur - mensen die aantoonden dat ziektekiemen, die microben, ziekten konden veroorzaken. En zo dachten we er vele, vele decennia over. We beschouwden ze als oorzaken van pestilentie en tekenen van vuil. We wilden ze vernietigen en afweren.
Dus ik denk dat we ze een lange tijd hebben verwaarloosd en dat we ze daarna heel lang hebben gevreesd. En ik denk dat we ze nu beginnen te waarderen.
Microbiële kernwapens: antibiotica
Julia Belluz
We zijn ons nu meer bewust van het belang van microbieel leven, dat het niet iets is dat we moeten proberen te doden. Maar we moeten ook het feit onder ogen zien dat we te veel antibiotica hebben gebruikt en te kampen hebben met de opkomst van superbacteriën.
Ed Yong
Het valt niet te ontkennen dat antibiotica een enorm goed voor de gezondheid zijn geweest, misschien wel een van de grootste gezondheidsproducten aller tijden. Ze hebben zoveel infectieziekten veroorzaakt en zoveel levens gered.
Maar het is ook duidelijk dat ze negatieve effecten hebben op ons microbioom. Het zijn dus willekeurige wapens. Ze doden de microben waarvan we afhankelijk zijn en die goed voor ons zijn, evenals degenen die ziekten veroorzaken en ons schade berokkenen. Het zijn eerder kernwapens dan precisiewapens.
We bevinden ons nu dus in een moeilijke situatie, waarbij we aan de ene kant geen antibiotica meer hebben en de opkomst van antibioticaresistente bacteriën een enorme bedreiging voor de volksgezondheid vormt. Maar tegelijkertijd zijn we ons bewust van de noodzaak om het microbioom te behouden.
Veel claims rond antibiotica en het microbioom zijn erg overdreven. We zien dat [antibiotica] wel effect hebben, maar zeker bij volwassenen, en zelfs tot op zekere hoogte bij kinderen, zien we dat antibiotica het microbioom veranderen en dan stuitert het microbioom terug. Ze zijn dus veerkrachtig.
Dus in hoeverre antibiotica het microbioom negatief beïnvloeden, is een open vraag. Er wordt veel gepraat over [antibiotica] die obesitas of allergieën of astma verhogen omdat ze het microbioom van kinderen veranderen. Maar sommige van die claims zijn gebaseerd op dierstudies waar de effecten vrij klein zijn. Als je naar mensen kijkt, is de epidemiologie nogal gemengd.
Julia Belluz
Hoe moeten we in het licht daarvan naar antibiotica kijken?
Ed Yong
Het was al duidelijk dat we moesten bezuinigen op het lukrake en onnodige gebruik van antibiotica. Het is duidelijk dat mensen antibiotica voorgeschreven krijgen voor ziekten waarbij deze medicijnen geen goed zullen doen, virale ziekten of zelfs bacteriële ziekten waar de insecten al resistent zijn. En dat kinderen veel meer doses antibiotica krijgen dan ze noodzakelijkerwijs zouden moeten krijgen.
Als we ze verstandiger gebruiken, voorkomen we de opkomst van antibioticaresistente bacteriën. En we gaan de microben helpen waarvan we afhankelijk zijn. Maar we moeten ook antibiotica niet demoniseren. We moeten niet zeggen: 'Oh, je zou ze nooit moeten nemen.' Ik denk dat dat het risico is van een hype, om ouders te laten denken dat als hun kind antibiotica neemt, er iets ergs gaat gebeuren.
Hoe veranderingen in ons microbioom ons zieker of gezonder kunnen maken
Julia Belluz
In je boek wijs je op deze absurd lange lijst van ziekten die nu in verband worden gebracht met problemen met het microbioom (de verzameling microben die in en op ons leven). Ze omvatten de ziekte van Crohn, diabetes type 1, beroerte en zelfs psoriasis.
Ed Yong
Het microbioom is in verband gebracht met zoveel verschillende ziekten en aandoeningen dat het bijna uitnodigt tot parodie. En veel daarvan zullen volgens mij gewoon correlaties blijken te zijn.
Julia Belluz
Juist - je merkt op dat zelfs wanneer het bewijs wijst op een causaal verband tussen bijvoorbeeld allergieën en veranderingen in het microbioom, er uiteindelijk nog steeds meer vragen dan antwoorden zijn.
Ed Yong
Ik denk dat er enig bewijs is dat het microbioom een sterke invloed heeft op onze gezondheid. Er zijn zeker studies bij dieren die aantonen dat als je een microbioom van een zieke naar een gezonde persoon transplanteert, sommige eigenschappen van de aandoeningen daarmee gepaard gaan. En dat omvat zaken als hartaandoeningen en colorectale kanker, obesitas en ondervoeding, en inflammatoire darmaandoeningen.
Maar ik denk dat dat de vraag laat of, zelfs als de microben die omstandigheden beïnvloeden, ze ze initiëren of ze alleen maar verergeren? En als ze invloed hebben, hoe groot is die dan? Hoe sterk is het effect en hoe verhoudt het zich tot alle andere zaken die het risico op deze ziekten vergroten?
Julia Belluz
Wat zijn volgens u de meest veelbelovende mogelijkheden om het microbioom voor de gezondheid te veranderen?
Ed Yong
Ik ben best opgewonden over wat werk in ondervoeding. Er zijn een aantal echt goede onderzoekers, zoals: Jeff Gordon en David Mills , die naar kinderen kijken in plaatsen als Malawi en Bangladesh en laten zien dat hun microbioom niet goed rijpt, in het gebruikelijke tempo, als ze heel jong zijn. Ze eindigen dus met een microbiologische leeftijd die achterblijft bij hun biologische leeftijd, en die lijkt te correleren met tekenen van ondervoeding.
En het kan helpen verklaren waarom [ondervoeding] erg moeilijk te behandelen is met schijnbaar voor de hand liggende middelen. Alleen maar rijk voedsel geven lijkt niet helemaal te werken, en misschien komt het omdat ze vastzitten in deze vicieuze cirkel waarin ze immuunproblemen hebben, microbioomproblemen, problemen met hun darmen die allemaal in elkaar grijpen.
Julia Belluz
Een gebied dat het onderwerp is geweest van zoveel hype, is het verband tussen obesitas en ons microbioom. Obesitas is zo'n enorm, verpletterend probleem, en het lijkt meer dan tien jaar geleden dat we begonnen te leren dat onze microben erbij betrokken zouden kunnen zijn. Maar sindsdien zijn er niet veel doorbraken op die wetenschap geweest. Wat vind je daarvan?
Ed Yong
Er is waarschijnlijk meer onderzoek gedaan naar dit gezondheidsprobleem en het microbioom dan enig ander.
Ongeveer 10 jaar geleden kwamen er onderzoeken uit die aantoonden dat de microbiomen van zwaarlijvige en magere mensen en knaagdieren anders waren. Ze toonden aan dat als je de microben van bijvoorbeeld een zwaarlijvige muis neemt en ze in een kiemvrije muis stopt, dat knaagdier meer gewicht zal krijgen dan wanneer je het zou laden met een mager microbioom. Dus dat suggereert dat er op zijn minst een zekere mate van causale invloed is.
Maar in de loop van de tijd hebben grotere studies en meta-analyses aangetoond dat sommige van die vroege resultaten niet reproduceerbaar zijn. Dus we bevinden ons nu in een heel rare positie waarin je in elk onderzoek een duidelijk verschil kunt detecteren tussen zwaarlijvige en magere mensen, maar die verschillen dupliceren niet op betrouwbare wijze tussen onderzoeken.
Het is zeker logisch dat de microben in onze darmen van invloed kunnen zijn op de manier waarop we energie verwerken en de manier waarop we omgaan met de voedingsstoffen die we binnenbrengen. Maar ik denk dat het nog steeds een open vraag is wat dat betekent en hoe we misbruik dat om de gezondheid van mensen te verbeteren.
Waarom het microbioom plotseling bekendheid kreeg in de wetenschap - en de wetenschapshype?
Julia Belluz
In het boek merkt u op dat de studie van het microbioom ooit een zeer perifeer wetenschapsgebied was dat eigenlijk behoorlijk gemarginaliseerd was - en meer recentelijk is het een zeer actueel onderwerp en een aandachtsgebied geworden. Wat verklaart de opkomst van het microbioom in de wetenschap?
Ed Yong
Ik denk dat het eigenlijk een symbiose van onderzoekers is die hiertoe heeft geleid. Het zijn mensen die in deze zeer ongelijksoortige zakken werken en plotseling beseffen dat ze vergelijkbare trends zagen.
En dan heb je de technologische vooruitgang: de sequentiebenaderingen waarmee we microben kunnen karakteriseren en bestuderen die precies de ware diversiteit van het microbioom laten zien.
En dan enkele echt belangrijke experimenten die de invloed op onze gezondheid ongeveer 10 jaar geleden lieten zien - op obesitas en inflammatoire darmaandoeningen.
Julia Belluz
Consumenten krijgen nu veel berichten over 'vriendelijke bacteriën' in bijvoorbeeld yoghurt of probiotica. Maar natuurlijk zijn veel van die beweringen de wetenschap ver vooruitgelopen.
Ed Yong
Probiotica zijn erg overhyped. Er zijn zoveel beweringen over wat ze wel of niet kunnen doen, maar veel van het bewijs is behoorlijk teleurstellend. Ze lijken goed te zijn voor besmettelijke diarree en een paar andere dingen, maar ze zijn met zoveel dingen verbonden en er is zoveel overdrijving rond de voordelen.
Julia Belluz
Wat doe jij voor je microbioom? Volgens mij slik je geen probiotica.
Ed Yong
Ik doe niet. Ik heb mijn levensstijl niet of nauwelijks veranderd vanwege alles wat ik over het microbioom heb gelezen. Ik denk nog steeds dat [het veld] in zo'n vroeg stadium is. Er zijn enkele sterke resultaten. We weten bijvoorbeeld dat vezels een geweldige manier zijn om een grote diversiteit aan microben te voeden.
Een ding dat ik echt interessant vond, is het idee dat je microbioom toeneemt en afneemt, en sommige soorten komen in sommige delen van de dag vaker voor dan in andere. Jetlag zorgt er om de een of andere reden voor dat deze cyclus wordt verstoord, omdat wanneer we naar verschillende plaatsen vliegen, we op willekeurige tijdstippen beginnen met het eten van maaltijden.
Dit is een van de weinige microbioomstudies die ik echt ter harte heb genomen in termen van mijn eigen gedrag. Dus als ik nu terugvlieg van DC naar Londen, zal ik proberen te beginnen met eten alsof ik op dat moment in Londen was. Ik weet niet of dat echt een verschil heeft gemaakt voor mijn jetlag.
Moedermelk voedt niet alleen baby's - het voedt de microben van baby's
Julia Belluz
Een van de meest spectaculaire bewijzen van onze co-evolutie met microben die je hebt ontdekt, was het wilde onderzoek naar moedermelk.
Ed Yong
Ongeveer 10 procent van de moedermelk bestaat uit deze suikers die baby's niet echt kunnen verteren. Ze zijn er om microben in de darm van de baby te voeden. Dus als een moeder borstvoeding geeft, voedt ze niet alleen haar kind, maar ook de eerste microben van haar kind. En ze voedt specifiek sommige soorten [die] zijn geëvolueerd om die specifieke suikers te verteren.
Melk voedt dus niet alleen de microben, maar selecteert ook de juiste - degenen die samen met die baby's zijn geëvolueerd, degenen die de gezondheid van de baby zullen beschermen en een ecosysteem zullen creëren dat bestand is tegen andere, meer gevaarlijke soorten.
Julia Belluz
Wat betekent dat voor de vraag of vrouwen borstvoeding moeten geven?
Ed Yong
De voor de hand liggende boodschap is dat moedermelk goed is. Het heeft voordelen, en die voordelen gelden zowel voor het microbioom als voor baby's en moeders. Maar als je geen borstvoeding geeft, verpest je het microbioom van je baby niet.
Een van de dingen die me opviel toen ik het boek aan het onderzoeken was, is dat deze paden erg veerkrachtig zijn. De ontwikkeling van het microbioom kan veel verschillende wegen inslaan, en ze kunnen bepaalde stoten opvangen terwijl ze toch het vermogen behouden om terug te stuiteren. En misschien is het gewoon een veelvoud van kloppen; misschien zijn er veel verstoringen van het microbioom nodig om het echt op de verkeerde weg te zetten.
En ik denk dat dat iets is dat we nog steeds niet echt begrijpen: wat is er echt nodig om de normale ontwikkeling van het microbioom van een kind te verstoren?
Julia Belluz
Er is op dit moment veel angst, denk ik, over wat het betekent voor je microbioom als je geen borstvoeding krijgt, of als je via een keizersnede bent geboren, of als je veel antibiotica hebt gekregen. Dus uw bericht over het veerkrachtige microbioom is geruststellend.
Ed Yong
Ik denk dat het is en het is niet in sommige opzichten. Ik denk dat er grotere vragen zijn over welke effecten die op de lange termijn hebben en of ze elkaar versterken.
We weten dat al deze dingen het microbioom beïnvloeden, maar wat ik denk dat we niet begrijpen, is of ze ertoe doen. Hoe sterk zijn de effecten?
Dus het is een beetje een lastige tijd, omdat we deze dingen zien, maar ik denk dat het moeilijk is om mensen gezondheidsadvies te geven waar ze naar kunnen handelen.
Sparen
