Darm-brein as

Je darmen worden ook wel je tweede brein genoemd. Het filmpje hieronder legt kort uit waarom dit zo is.

De darmen worden dus ook wel het tweede brein genoemd door de grote hoeveelheid zenuwcellen die zich hier bevinden, die onafhankelijk van de hersenen kunnen worden aangestuurd (Spencer 2018). Zo kunnen de darmen zelf de spieren in de darmwand aansturen. Daarnaast zitten er dus ongeveer 100 biljoen (!) darmbacteriën in onze darmen, veel meer dan het aantal menselijke lichaamscellen. Op een andere pagina leggen wij meer uit over deze darmbacteriën, die samen met onder andere schimmels en algen je microbioom wordt genoemd. Op deze pagina leggen wij uit wat de darm-brein as precies inhoudt, welke rol darmbacteriën hierbij spelen en wat de link is tussen depressie en de darmen.

De darm-brein as

Deze ‘as’ bestaat uit één fysieke en meerdere chemische connecties. De fysieke connectie is de nervus vagus, een hersenzenuw die naast de darmen (zie route 2 in figuur 1) ook vele andere organen met de hersenen verbindt. Deze hersenzenuw houdt als het ware alle organen in de gaten en stuurt deze informatie door naar het brein, die als antwoord hierop een gepaste respons kan geven. Daarnaast werkt de verbinding ook de andere kant op, dus het brein kan op zijn beurt de darmen beïnvloeden. De nervus vagus wordt aan de kant van de darmen gestimuleerd door moleculen die door endocriene cellen (type darmcel) worden vrijgegeven (Bonaz 2018). 

Naast de fysieke vagus nervus connectie zijn er ook chemische connecties. Eén daarvan zijn cytokines, moleculen die een rol spelen bij het immuunsysteem en een ontstekingsbevorderende (pro-inflammatoir) of -remmende (anti-inflammatoir) functie hebben. De veelal onschadelijke darmbacteriën trainen het immuunsysteem om de goede bacteriën te houden en de schadelijke bacteriën af te breken (Sansonetti 2009). Als je microbioom meer schadelijke bacteriën bevat, komt het immuunsysteem meer in actie en komen er meer schadelijke, pro-inflammatoire cytokines vrij. Daarnaast kunnen door een aangetaste darmwand (slechte) darmbacteriën in de systemische circulatie terechtkomen, wat het immuunsysteem aanzet tot het maken van meer pro-inflammatoire cytokines (Kelly 2015). Deze cytokines kunnen op hun beurt het brein beïnvloeden (zie route 1 in figuur 1); mensen met een depressie hebben bijvoorbeeld een verhoogde hoeveelheid van deze schadelijke cytokines. 

Figuur 1: Verschillende manieren van communicatie tussen de darmen en het brein. Bron: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

Andere belangrijke chemische connecties zijn de connecties van metabolieten en neurotransmitters naar het brein (route 3 in figuur 1). Metabolieten zijn, in dit geval, stoffen die door darmbacteriën worden geproduceerd. De belangrijkste metaboliet is butyraat (ook wel boterzuur genoemd), een korte-keten vetzuur, die de darmcellen voorziet van energie. Butyraat beïnvloedt het brein positief; het versterkt de bloed-brein-barrière (die o.a. schadelijke stoffen uit het brein weert), het verhoogt neurotrofines in het brein (die o.a. hersencellen ondersteunen) en het kan daarnaast ook ontstekingsbevorderende cytokines remmen (Silva 2020). Bij mensen met een depressie is butyraat vaak verlaagd en onderzoek bij muizen heeft aangetoond dat butyraat werkt als een soort antidepressiva. 

Belangrijke neurotransmitters worden deels door de darmbacteriën gemaakt. Bouwstoffen voor neurotransmitters komen natuurlijk uit je voedsel, waarna verschillende bacteriestammen verschillende neurotransmitters produceren. In het filmpje werd genoemd dat de neurotransmitter serotonine, je ‘geluksstofje’, voor 95% in je darmen wordt geproduceerd (Strandwitz 2018). Mensen die depressief zijn, hebben vaak lagere serotonine levels. Dit kan verklaard worden door een verminderde diversiteit aan darmbacteriën in depressieve mensen, waardoor er minder serotonine-producerende bacteriën aanwezig zijn. Naast serotonine wordt ook de productie van dopamine, noradrenaline en GABA door je darmbacteriën beïnvloed.  

Link darmen met depressie

Hierboven is de link tussen de darm-brein as en depressie al een aantal keer gelegd. Mensen met een depressie hebben vaak een verminderde diversiteit van de darmbacteriën, minder butyraat en meer pro-inflammatoire cytokines. Een interessant onderzoek heeft de fecale (poep) inhoud van een depressief persoon getransplanteerd naar (gezonde) ratten zonder microbioom in hun darmen. Na deze transplantatie vertoonden de ratten depressieve symptomen, zoals een verminderde eetlust voor suiker en ze gingen minder vaak naar open ruimtes (Kelly 2016). Bij deze ratten waren daarnaast ook de serotonine levels lager dan bij de controle ratten. De hoofdonderzoek van ons huidige onderzoek, dr. Laura Steenbergen, heeft in het verleden onderzoek gedaan naar het effect van probiotica (goede bacteriën) inname op de cognitieve reactiviteit bij gezonde mensen. Probiotica verlaagde de cognitieve reactiviteit bij deze groep mensen, wat betekende dat ze minder pieker- en agressieve gedachten hadden (Steenbergen 2015). Daarnaast speelt het microbioom een sleutelrol tussen het dieet en mentale ziektes. Uit onderzoek is gebleken dat een gezond dieet het risico op het krijgen van een depressie significant verlaagt (Dash 2015). Naast depressie zijn er veel meer (hersen)ziektes die een link hebben met de darmen, zoals autisme, de ziekte van Parkinson, obesitas en het prikkelbare darm syndroom.