In de moderne wereld heeft de mens zich door zijn grote hersenen ontdaan van zijn vijanden. Op twee na. De eerste is de andere mens, de tweede en voornaamste zijn de pathogene microben.
In de 50-, 60- en 70er jaren van de vorige eeuw dachten we door o.a. antibiotica de microben er onder te hebben gekregen en dat infectieziekten tot het verleden gingen behoren. De evolutie is echter niet alleen op de mens van toepassing maar ook op microben. Microben die al zo’n 2000 maal langer op aarde zijn dan de mens hebben zich in een relatief korte tijd ´aangepast´ om te overleven, met alle gevolgen van dien. Dit betekent dat infectieziekten weer in opmars zijn.
DE MENS/MICROBE HYBRIDE (de MICROBIOM)
De grote diversiteit aan microben in het menselijk lichaam is ongelooflijk. Deze microben populatie wijkt sterk af van bijvoorbeeld koeien, varkens of muizen. Maar ook tussen mensen onderling, afkomstig van verschillende gebieden op aarde, bevinden zich afwijkende microben populaties. Ons lichaam draagt meer verschillende soorten bacteriën met zich mee dan elk ander levend organisme. Sommige hiervan zijn permanente bewoners anderen zijn zogenaamde reizigers.
Omdat celdeling sneller gaat dan DNA replicatie, is de snelheid waarmee bacteriën zich vermeerderen gelimiteerd tot de snelheid waarmee ze hun DNA kunnen repliceren.
Evolutie vindt plaats als nieuwe genen worden doorgegeven aan een volgende generatie. De meeste bacteriën produceren gemiddeld iedere 30-90 minuten een nieuwe generatie. De mens doet dit in het gunstigste geval iedere 20 jaar.
Ook onze energie wordt in zijn geheel verzorgd door “oude” microben, de mitochondriën ofwel onze energiefabriekjes. Men verondersteld dat microben zich reeds zeer lang geleden symbiotisch in onze cellen hebb
en gevestigd en deze nooit meer verlaten hebben. Duidelijke aanwijzingen hiervoor zien we in het feit dat ze eenzelfde grootte hebben als bacteriën evenals 2 lagen celmembraan. Net zoals bacteriën hebben mitochondriën hun eigen DNA. Ze zijn in hun reactie op antibiotica vaak gelijk aan bacteriën.
Ondertussen is duidelijk geworden dat ons leven zo verstrengeld is geraakt met deze microben dat de productie van hun genen ook ons helpen te overleven. Er zijn aanwijzingen dat het microben genoom meer bijdraagt aan ons metabolisme dan ons eigen genoom.
Het aantal genen van microben in ons lichaam is naar schatting meer dan 100 maal dan onze eigen genen. Alleen al in onze darmen bevinden zich 1000 tot 5000 verschillende typen microben. Van alle DNA in ons lichaam behoren de meeste toe aan microben; daarna aan de mitochondriën. De nucleus van onze eigen cellen zijn het minst vertegenwoordigd. We zijn letterlijk een hybride van menselijke en microbiële cellen, microbiële moleculen en virale genen. We noemen dit ‘mens’.
De aanpassingen van de mens worden aangedreven door microben en omgekeerd, die van de microben door de mens. We leven samen, we veranderen samen. Dit betekent dat elke poging van de mens om met chemicaliën of ander vergif de microben letterlijk en figuurlijk van het lijf te houden, later als een boemerang op ons terug zal komen en onze gezondheid negatief kan beïnvloeden.
De delicate balans tussen de mens en zijn microben is onderhavig aan fluctuaties veroorzaakt door veranderingen. De veranderingen kunnen zich voordoen in:
Zo kunnen veranderingen in klimaat en milieu tot genetische veranderingen leiden. Verandering in voedsel en nutriënten kan het micromilieu in de mens veranderen hetgeen kan leiden tot een andere samenstelling van microben. Veranderingen in gedrag, in het bijzonder in dagelijkse activiteiten kan ook de reacties van microben veranderen. Ook het gebruik van bepaalde medicijnen kunnen voor een verandering in de microben populatie zorgen.
DE MICROBEN B.V.
Het eerste leven op aarde behoort naar alle waarschijnlijkheid toe aan bacteriën.
De ‘levende’ wereld is in te delen in prokaryoten en eukaryoten. Prokaryoten zijn cellen zonder kern, het DNA zweeft los door de cel. Tot de prokaryoten behoren bacteriën en archea-bacteriën. Ze zijn zeer klein en hebben een simpele celopbouw. Sommige prokaryoten leven in symbiose met eukaryoten. Eukaryoten zijn alle organismen waarvan de cel een celkern en een interne membraan heeft; ze hebben een complexe celstructuur. Tot de eukaryoten behoren: mensen, dieren, planten, schimmels en protisten.
Microben zijn veelal eencellige organismen die slechts onder de microscoop waarneembaar zijn. Ze kunnen ruwweg ingedeeld worden in vijf categorieën:
Bacteriën zijn de oudst levende wezens op aarde. Geschat wordt dat ze 3,5 miljard jaar oud zijn. Als mens hebben we te maken met voor ons gunstige en ongunstige bacteriën.
Microben zijn zeker in aantal de ‘echte’ bewoners van deze wereld. Ze bevinden zich naar schatting in en op 90% van alle levende materie op aarde. Professor William Whitman van de Universiteit van Georgië heeft berekend dat boven en onder de grond het aantal microben ongeveer 5 x 1030 groot is (een 50 met 30 nullen).
Microben leven overal in en op de aarde waar water is inclusief de aarde zelf, warmwater bronnen, op de bodem van oceanen, hoog in de atmosfeer en diep in het gesteente van de aardkorst.
In de watergeisers van het Yellowstonepark bevinden zich in 8 bij 8 cm water evenveel microben als de omvang van de totale wereldbevolking. In 1 gram aarde bevindt zich gemiddeld al 1 miljard microben.
THE GOOD, THE BAD AND THE UGLY
Bacteriën
Bacteriën zijn de grote meesters in het onderling uitwisselen van genen. Ze kunnen zich in een mum van tijd aanpassen aan hun omgeving. Als de omstandigheden voor deze microben moeilijk worden dan vormen ze sporen. In deze staat kunnen ze lange tijd zonder voedsel en water overleven.
Bacteriën kunnen worden onderverdeeld in:
Verhouding anaerobe -aerobe bacteriën in ons lichaam
Enkele voor de mens vijandige bacteriën:
Protozoa, parasieten en schimmels
Parasieten verdienen extra aandacht, vooral in het kader van de maag-darmproblematiek. Wereldwijd zijn meer dan 1 miljard mensen geïnfecteerd met parasieten. De potentiele transporteurs van deze microben zijn: mensen, dieren, voedsel en transportmiddelen zoals schepen. Ziektes waaraan parasieten ten grondslag liggen nemen toe. Die toename heeft verschillende redenen:
Typische symptomen van een acute parasietinfectie in het beginstadium kunnen zijn: diarree, obstipatie, buikpijn, krampen, misselijkheid, verminderde eetlust en een situatie waarin diaree en obstipatie elkaar afwisselen.
Enkele vijandige parasieten, protozoa en schimmels:
Meest voorkomende parasieten en hun klachten zijn:
Andere vaak voorkomende parasieten zijn: Giardia lamblia, Cryptosporidia, Microsporidia, Dientamoeba fragilis
Virussen
Alle virussen zijn in essentie strengen DNA en RNA, die voor hun bestaan afhankelijk zijn van andere levensvormen. Ze worden gevonden in alle levensvormen van plant en dier, zo ook in bacteriën, protozoa en schimmels. Virussen hebben water nodig om te leven en zich te verspreiden. Als ze ‘uitdrogen’ gaan ze dood. Enkele voorbeelden van virustransmissie waarbij zgn. ‘vocht’verkeer tussen 2 organismen plaatsheeft zijn: niezen en hoesten, handen schudden en daarna in de ogen wrijven, seksuele uitwisseling en het toedienen van injecties met niet gesteriliseerde naalden. De virussen waarmee de mensheid nu vooral te maken heeft zijn van de afgelopen 8000 jaar. Dit was het moment dat de mens landbouw en dieren ging houden waardoor dorpen en steden zich konden ontwikkelen. Voor virussen, die een parasitaire relatie hebben met hogere organismen waaronder de mens, was dit een uitgelezen kans om zich te vermenigvuldigen. Zo zien we dat het influenza virus waarschijnlijk van vogels (Aziatisch pluimvee, de eerste gedomesticeerde voorouder van de kip) afkomstig is en naar de mens is ‘overgesprongen’. Een andere kandidaat voor de oorsprong van het influenzavirus is het varken, een gedomesticeerd wild zwijn. Pokken lijken we van koeien te hebben overgekregen. Andere virussen delen we met schapen, knaagdieren en andere soorten. Er zijn naar schatting zo’n 5000 virussen ‘in kaart’ gebracht. Waarschijnlijk zijn er nog 100 maal meer. Deze zijn we echter tot nu toe niet tegen gekomen. Belangrijke ‘vijandige’ virussen zijn: Rhino, Hepato, Entero, Rota, Polio, Noro, Influenza, West Nile, Hepatitis B en C, Cytomegalo, Herpes simplex 1en 2, Epstein-Barr, Varicella zos
ter, Papilloma, Adeno, SARS, HIV
MICROBEN EN INFECTIES
De mens is een evolutionaire nieuwkomer. Het maakt de mens gevoeliger voor infecties dan b.v. apen die al miljoenen jaren langer op aarde zijn en daardoor een breder afweersysteem hebben. Voor hen geldt dat een grotere diversiteit en meer verscheidenheid aan DNA maakt dat pathogene microben zich bij hen minder goed kunnen nestelen. Nog steeds komen jaarlijks wereldwijd zo’n 17 miljoen mensen door infecties om het leven, voornamelijk kinderen. Infectieziekten hebben daarmee waarschijnlijk een belangrijke rol in het natuurlijke selectieproces. Infectieziekten worden veroorzaakt door een grote verscheidenheid aan microben. Dit zijn er naar schatting zo’n 1400 waarvan 500 bacteriën, 300 schimmels, 200 virussen, 300 worm-achtigen, 50 protozoa en 2 prionen. De co-evolutie van de mens en infectie veroorzakende microben heeft een lange historie.
In de prehistorie van de mens zijn 3 belangrijke momenten aan te wijzen waarin veranderingen in deze relatie optraden:
Infecties domineren nog steeds onze wereld:
Influenza doodt wereldwijd jaarlijks 500.000 mensen waarvan alleen al 36.000 in Noord-Amerika. Bij pandemieën die elke 20-30 jaar voorkomen worden miljoenen mensen door influenza gedood. Het eigenlijke influenza virus is afkomstig van varkens of vogels en heeft zich 4- tot 8000 jaar geleden ontwikkeld, geheel in lijn met de ontwikkeling van de landbouw en met de ontwikkeling van dorpen en steden waarin men begon samen te leven met landbouwdieren. Onze oerouders kenden geen influenza.
Belangrijke redenen waarom de mens steeds vaker met microbiële infecties te maken heeft:
De meeste parasitaire microben zoeken alleen bepaalde planten en soorten als hun gastheer. Ze hebben richten zich in het lichaam van plant en dier meestal op speciaal weefsel dat hun behoefte kan bevredigen om te overleven. Enkele voorbeelden bij de mens:
De virulentie van microben is zeer groot. Als we puur naar hoeveelheden kijken dan zien we dat:
Hieronder volgen 3 kleine voorbeelden van het feit dat opportunistische microben hun kans weer kunnen grijpen:
Antibioticaresistentie
De Europese commissie heeft in 2010 aangegeven dat er in de Europese Unie, Noorwegen en IJsland jaarlijks 25.000 mensen sterven aan infecties doordat ze vanwege verkeerd voorschrijfgedrag resistent worden voor antibiotica. Jaarlijks krijgen 400.000 patiënten te maken met resistente infecties. Antibiotica kan ons niet alleen via medicatie resistent maken, maar ook door regelmatige consumptie van dieren die antibiotica krijgen toegediend of door het gebruik van water waarin antibiotica is terecht gekomen. Resistentie voor antibiotica gebeurt relatief snel. Hieronder zien we enkele soorten antibiotica, hun introductiejaar en daarnaast het jaar waarin de eerste resistentie werd geconstateerd.
DE MENS
Het (interne/externe) milieu is alles, de microbe is niks.
Het is van belang aan te geven dat voor de mens zowel het externe milieu (buiten het lichaam) als het interne milieu (inwendig) een belangrijke rol spelen bij het onder controle houden van microben. De plantenwereld is een goede illustratie voor het feit dat het milieu alles is en de beestjes niks. Voorbeeld: gezonde planten trekken geen insecten aan, alleen niet gezonde planten doen dat. Maar ook: muskieten veroorzaken geen stilstaand water maar stilstaand water trekt muskieten aan.
Kijkend naar de afgelopen 10-duizenden jaren, hebben succesvolle veranderingen op het gebied van demografie, cultuur en gedragsveranderingen microben vele nieuwe mogelijkheden gegeven. Ook vandaag de dag krijgen microben ten opzichte van de mens weer nieuwe mogelijkheden door:
Economische en commerciële trends:
Ecosysteem verstoringen:
Het interne milieu
Wij negeren vaak de niet zichtbare wereld om ons heen vol met microben. We gaan onze gang zonder dat we bewust zijn van het feit dat er een constante interactie is tussen mens en microbe. Meestal tijd gaat dit goed maar regelmatig krijgen we te maken met microben die ons uitdagen. Dit kan tot ziekte leiden. Hoe we zonder infecties overleven hangt van een aantal factoren af die tot het interne milieu behoren of waarop dit milieu reageert bv:
De vier laatste worden hier kort behandeld:
Het immuunsysteem
Het immuunsysteem speelt een belangrijke rol om (pathogene) microben onder controle te houden. Het immuunsysteem van de mens heeft een complex aan mogelijkheden om de aanvallen op zijn lichaam tegen te gaan; vaak zijn deze duaal.
De belangrijkste:
Het aangeboren immuunsysteem (eerste lijn-afweer)
Het aangeboren immuunsysteem is niet specifiek. Alle antigenen worden op een min of meer gelijkwaardige manier aangevallen. Het heeft een genetische basis en wordt naar de volgende generatie doorgegeven. De barrières van het aangeboren immuunsysteem:
Het verworven immuunsysteem
Het verworven immuunsysteem verschilt op 2 manieren van het aangeboren immuunsysteem:
Darmen, darmflora
Onze darmflora bestaat uit ‘goede’ en ‘slechte’ microben voor ons lichaam.
De ‘goede’ microben zijn zeer belangrijk voor onze gezondheid. Ze bepalen mede onze voedselvertering en nutriëntenabsorptie, ze houden pathogenen onder controle door een effectieve en uitgebalanceerde barrière functie en bepalen voor een groot gedeelte onze immuun functie. De mens en zijn darmflora hebben zich evolutionair ontwikkeld in een homeostatische en symbiotische relatie.
De darmflora is verantwoordelijk voor de vertering en fermentatie van plantvoedsel, voor het synthetiseren van vitamines, omzetting van giftige naar niet giftige stoffen, stimulering van het immuunsysteem en onderhouden van de integriteit van de darm mucosa. Zo zou onze dikke darm niet kunnen functioneren zonder microben. De appendix, die omgeven is met raadsels wat betreft de rol ervan in het lichaam, lijkt een opslagplaats te zijn voor de microben. Een recent onderzoek aan de Duke universiteit in Amerika kwam met de bewijsvoering daarvoor.
Firmicuten zijn een groep van grampositieve bacteriën waartoe o.a. behoren: Lactobacillen, Mycoplasma, Bacillus, Clostridium en Streptomyces. Zij zijn bij volwassen mensen de grootste groep bacteriën. Bacteroïden zijn een groep van gramnegatieve anaerobische niet spore vormende bacteriën. Hiertoe behoren o.a. Bacteroides Fragilis, B. Vulgstus, B.ovalus, B.distasonis, B.meta.
De microflora van de menselijke darm speelt een aanzienlijke rol o.a. bij ons immuunsysteem en de energie- en nutriëntenvoorziening. Er zijn belangrijke aanwijzingen dat de verhouding firmicuten-bacteroïden een maat kan zijn voor een goede functionerende darmflora.
De ratio van deze bacteriegroepen is bij baby’s en ouderen vrijwel gelijk. Bij volwassenen is deze vele malen hoger, ten gunste van firmicuten. Bij een onderzoek in Frankrijk uit 2009 kwamen de volgende ratio’s naar voren:
De vraag is of onze sekshormonen: oestrogenen, progesteron en testosteron hiervoor verantwoordelijk kunnen zijn aangezien zowel baby’s als ouderen geen of weinig sekshormonen hebben. Zouden firmicuten maar aan één ding denken?
De hygiëne hypothese
Onze westerse maatschappij heeft een obsessie ontwikkeld voor bacteriën (microben). Iedere dag zijn we druk bezig om in een zo’n steriel mogelijke wereld te leven. Slechte bacteriën in ons lichaam en in ons milieu proberen we uit te bannen door bv. antibiotica, antibacteriële zeep en antimicrobiële schoonmaakproducten. Deze ‘snelle oplossing’ heeft een hoog prijskaartje. Een betere hygiëne en het krijgen van minder kinderen heeft de blootstelling aan microben inclusief de commensalen bacteriën in de darmen sterk verminderd. Dit heeft gevolgen voor de ‘programmering’ van ons immuunsysteem bij het begin van ons leven: Het beïnvloedt het hele ontwikkelingstraject van het immuunsysteem en het is initiator van auto-immuniteit. We zien dat de laatste 40 jaar in het bijzonder auto-immuniteit en allergieën in de westerse wereld sterk zijn toegenomen. Diverse onderzoeken geven aan dat in de landen waar weinig of niet routinematig antibiotica wordt voorgeschreven, of waar het domweg niet te koop is, beduidend minder gevallen van allergieën, astma, ziekte van Crohn, eczeem, reumatoïde artritis e.d. voorkomen. Onze voeding bevatte vroeger bacteriën die zich bevonden in de grond waarin het gewas volgroeide, z.g. bodembacteriën. Tegenwoordig wordt die grond met pesticiden en herbiciden gesteriliseerd of wordt de voeding in steriele kassen gekweekt en ontdaan van de bacterierijke grond. Zo kan het mooi en opgepoetst in de supermarkten liggen.
Auto-immuunziekten komen weinig of niet voor in tropisch Afrika maar wel bij Afrikanen in Noord-Amerika. Brain Greenwood verbonden aan de School voor Hygiënics en Tropical medicine in London geeft aan dat het verschil weleens kan liggen in de frequentie van parasitaire infecties, in het bijzonder malaria, bij de jeugd van Afrika. Mogelijk zijn ze zo ongevoelig gemaakt voor auto-immuunziekten. Anders gezegd, het immuunsysteem heeft geleerd wat ´eigen´ en wat ´niet eigen´ is. Ook lijkt de zon hierin een rol te spelen aangezien deze het hele jaar door in min of meer dezelfde mate schijnt in tropisch Afrika. De normale relatie die er honderdduizenden jaren is geweest tussen ons immuunsysteem en een zeer groot aantal symbiotische en nuttige bacteriën is zeer sterk verstoord. Deze bacteriën waren de ‘trainers’ van het immuunsysteem en hielpen het lichaam goed om te gaan met de eiwitten van buitenaf. Veel immunologen menen dat auto-immuniteit en allergie minder voorkomen bij mensen die vlug na hun geboorte een goed gereguleerde anti-inflammatoire reactie laten zien.
KRUIDEN
Verschillende kruiden bevatten fytochemicaliën met een natuurlijke antimicrobiele werking; ze zijn de ‘antibiotica’ van de natuur. Deze kruiden beschermen zichzelf in de eerste plaats met deze fytochemicaliën tegen insecten, schimmels, parasieten en andere pathogenen. De fytochemicaliën kunnen in de plant o.a. voorkomen in de stengels, wortels, bloemen, zaden en fruit.
De mens heeft reeds lang de beschermende werking van verschillende kruiden ontdekt als bescherming tegen microben. De laatste tientallen jaren zijn door microbiologen laboratorium onderzoeken gedaan waaruit naar voren kwam dat de fytochemicaliën in bepaalde kruiden een sterke antimicrobiële, antivirale en antioxidant werking hebben.
Onderzoek door Jennifer Billing en Paul W.Sherman van de Cornell University in Amerika uit 1998 laat een top 10 zien van kruiden met de beste antimicrobiële functies.
De top 10 ziet er als volgt uit:
De werking van deze kruiden gaat dus niet via het immuunsysteem maar door de anti-microbiële fytochemicaliën die zich in deze kruiden bevinden. Dit betekent dat een dagelijkse inname gewenst is om bescherming te bieden tegen pathogene microben.
Literatuurreferenties zijn op te vragen bij Ortholon.