Zwavelbacteriën in
darm verdacht

Wat is het verschil tussen de inhoud van onze darm en de stinkende zwarte modder op de bodem van een riviermonding? Niet al te veel misschien, en zeker niet voor wie leeft van junkfood. Dezelfde zwavelminnende bacteriën die zorg dragen de rotte-eierenlucht van riviermodder zouden zich wel eens in uw darmen kunnen bevinden. In de zee zijn zij beruchte veroorzakers van problemen. Ze tasten bij voorkeur de wanden van pijpleidingen aan. Hun werking op de menselijke darmen zou echter wel eens even vernietigend kunnen zijn.

Alles wat deze micro-organismen nodig hebben om zich prettig te voelen in uw darmen is een flinke dosis zwavelhoudende producten. En die komt uit uw voedsel. Eet grote hoeveelheden dierlijke eiwitten en kant-en-klaarproducten en zwavelminnende micro-organismen hebben alles wat ze nodig hebben om te overheersen ten koste van de normale darmbacteriën.

Tijdbom
De laatste tien jaar is er steeds meer kennis vergaard over de rol van zwavelbacteriën bij het ontstaan van darmontstekingen tot dikke darmkanker.

„Het is een tikkende tijdbom”, zegt John Cummings, hoofd van de darmgroep, een groep onderzoekers aan het Addenbrooke Ziekenhuis in het Engelse Cambridge, in het blad “New Scientist” van 8 augustus. De meeste conserveermiddelen bevatten zwavel en worden gebruikt in vrijwel alle verwerkte voedingsproducten, van jam tot wijn en bier. Ook de bekende conserveermiddelen, zoals E220 tot E227, die gebruikt worden in de meest uiteenlopende voedingsmiddelen, zijn zwavelproducten.

Zwavel werd al bij de oude Grieken en Egyptenaren gebruikt om wijn te conserveren en wordt overal beschouwd als een veelzijdige en veilige stof. Dus als wordt aangetoond dat de zwavelhoudende producten de groei bevorderen van darmbacteriën die een rol spelen bij het ontstaan van ziekten, hangt de voedings- en drankindustrie een ramp boven het hoofd die de problemen met de salmonellabacterie en de crisis rond de gekke-koeienziekte bse evenaart.

Haven van Dundee
Het verhaal begint in de haven van Dundee in Schotland, waar twee studenten, Glenn Gibson en George MacFarlane, de ecologie van de monding van de rivier de Tay bestudeerden. „De resultaten waren niet echt spectaculair”, grinnikt Gibson. De jonge onderzoekers leerden echter wel veel over zwavelbacteriën, kennis die erg nuttig bleek te zijn op een totaal ander gebied.

De modderminnende bacteriën, officieel bekend als sulfaat reducerende bacteriën, vinden genoeg te eten in de zuurstofarme (anaërobe) zeesedimenten. Dat komt omdat zij, behalve waterstof dat verkregen wordt uit de gisting van modderbacteriën, ook sulfaat uit het zeewater kunnen gebruiken. De bacteriën kunnen uit deze ingrediënten hun eigen brandstof maken. Sulfaat wordt omgezet in sulfiet, waarbij een giftig bijproduct wordt gevormd: waterstofsulfide, wat bekend is om zijn smerige rotte-eierenlucht. Voor mensen is dit product even giftig als cyanide. In water wordt deze stof onmiddellijk omgezet in het ernstig bijtende zwavelzuur.

Eind jaren '80 ontdekte de olie-industrie hoe verwoestend de bijproducten van zwavelbacteriën zijn voor de pijpleidingen, maar niemand had nog bedacht dat ze in de menselijke darmen wel eens dezelfde problemen zouden kunnen geven. Dit idee werd pas geopperd door de darmwerkgroep waarvan Gibson en MacFarlane inmiddels deel uitmaakten. De twee microbiologen kwamen op het juiste moment. „Onderzoekers kwamen er juist achter hoe belangrijk de darmbacteriën waren in relatie tot gezondheid en ziekte”, aldus werkgroepleider Cummings. Verder onderzoek met proefpersonen bracht de relatie tussen zwavelbacteriën en het ontstaan van darmziekten aan het licht.

Een vuiltje
De speurtocht begon op een onwaarschijnlijk punt; met gassen geproduceerd door darmbacteriën die vrijkomen als mensen boeren of winden laten. De onderzoeksgroep ontwikkelde een elegante methode om de samenstelling van darmgassen van gezonde mensen te onderzoeken. Vrijwilligers werden 36 uur opgesloten in een kleine luchtdichte ruimte. Door het verschil in concentratie van gassen in de lucht binnen en buiten de kamer te meten, kwam men erachter welke gassen van de vrijwilligers kwamen. De resultaten waren verbazingwekkend. Iedereen wist al dat darmbacteriën veel gassen produceren zoals waterstof, stikstof, koolstofdioxide en methaan. De onderzoekers waren echter verbaasd hoe weinig waterstof ze vonden, gegeven de dieetsamenstelling van de proefpersonen. Iets in de darm moest wel waterstof verbruiken, maar wat? Daarnaast was opvallend dat sommige mensen wel methaan produceerden en anderen niet. Dit methaan zou kunnen komen van de methaanproducerende bacteriën die waterstof verbruiken. Dat zou op zijn beurt weer kunnen kloppen met de lage concentraties waterstof die gevonden werden. Alleen was dan het probleem dat maar 50 procent van de mensen methaanproducerende bacteriën bij zich dragen. Waarom heeft de ene mens ze wel en de andere niet, en wat verbruikt dan waterstof bij die andere 50 procent als de methaanproducerende bacteriën het niet doen? Sulfaatreducerende bacteriën leken de ontbrekende puzzelstukken te zijn, zeker gezien de bevindingen van de riviermodder. De zuurstofarme omgeving in de riviermodder was zeker goed te vergelijken met de situatie in de dikke darm. De zwavelbacteriën in de riviermodder verbruiken ook waterstof en zwavel en verdringen de methaanproducerende bacteriën. In het typisch westerse dieet bevindt zich veel zwavel. Zouden de zwavelbacteriën echter wel in staat zijn de methaanproducerende bacteriën in de darm te verdringen?

Zwavelrijk dieet
Om dit te testen gaven de onderzoekers een groep mensen met methaanproducerende bacteriën een dieet rijk aan zwavel. Na tien dagen was in de helft van de groep geen methaan meer aantoonbaar. Als het dieet werd gestaakt, begonnen deze mensen weer methaan te produceren. Hierna begon men zich af te vragen of de zwavelbacteriën de gezondheid konden aantasten. Om dit te onderzoeken vergeleek men de hoeveelheden bacteriën van een groep gezonde mensen met een groep mensen met colitis ulcerosa, een ontsteking van de dikke darm die bij één op de duizend mensen voorkomt. De resultaten waren treffend: 96 procent van de mensen met darmontsteking had zwavelbacteriën, terwijl dit maar bij 50 procent van de proefpersonen in de gezonde groep het geval was.

Dat er een verband was tussen zwavelbacteriën en ziekte was nu duidelijk. Toch was niet iedereen met zwavelbacteriën ziek en sommige mensen waren ook ziek zonder zwavelbacteriën: dus wát was nu eigenlijk het verband tussen zwavelbacteriën met darmontsteking? Veroorzaken zij ziekte, verergeren zij die, of vestigen zij zich alleen in de aangedane darm omdat zij daar de gelegenheid voor krijgen? Het zou overigens niet aannemelijk zijn dat maar één van de 400 bacteriën die gewoonlijk in de darm gehuisvest zijn de ziekte veroorzaakt. Meer onderzoek is nodig om te begrijpen wat de link is tussen dieet, bacteriën en het ontstaan van ziekte, zegt onderzoeker MacFarlane. Op dit moment is het belangrijkste dat we de schade, hoe groot die ook moge zijn, van zwavelbacteriën op de darm kunnen beperken door te letten op wat we eten. Hoe meer dierlijke eiwitten (vlees) en conserveermiddelen we verbruiken, hoe meer we zwavelbacteriën de kans geven hun verwoestende werk te verrichten. En nu er een bacteriële oorlog wordt gevoerd in onze darmen, zou onze gezondheid wel eens kunnen afhangen van het voeden van een legermacht van ons goedgezinde bacteriën en tegelijk van het uitroeien van de vijandige troepen door uithongering.