Dit mechanisme zou de reden kunnen zijn waarom gefermenteerd voedsel de gezondheid van het immuunsysteem ten goede komt
Hoe komen gefermenteerde voedingsmiddelen, zoals yoghurt en zuurkool, ten goede aan de gezondheid, en in het bijzonder aan het immuunsysteem? Een nieuwe studie heeft een celmechanisme blootgelegd dat uniek is voor mensen en mensapen en dat een verklaring zou kunnen bieden.
Het mechanisme omvat een celreceptor genaamd HCA3. Een celreceptor is een eiwit dat ervoor zorgt dat specifieke signalen de cellen binnendringen wanneer een overeenkomend molecuul eraan bindt.
Hoewel wetenschappers al een aantal jaren van HCA3 op de hoogte zijn, was het niet duidelijk welke rol het speelde. Alleen mensen en mensapen hebben de HCA3-receptor. Andere zoogdieren, zoals muizen, niet.
Nu heeft een team van de Universiteit van Leipzig in Duitsland, samen met andere collega's, ontdekt dat HCA3 ontvankelijk is voor een bepaalde metaboliet of bijproduct van de activiteit van melkzuurbacteriën.
De metaboliet heeft de naam D-fenylmelkzuur (D-PLA). Wanneer het zich bindt aan HCA3, activeert het een signaal dat het immuunsysteem waarschuwt voor de aanwezigheid van de bacteriën.
De onderzoekers beschrijven hun bevindingen in een recent PLOS Genetics studiepapier.
"We zijn ervan overtuigd", zegt Claudia Stäubert, senior studie auteur, die werkt aan de medische faculteit van de Universiteit van Leipzig, "dat deze receptor zeer waarschijnlijk een aantal gunstige en ontstekingsremmende effecten van melkzuurbacteriën bij mensen veroorzaakt."
Melkzuurbacteriën en gefermenteerd voedsel
Melkzuurbacteriën zijn microben die bepaalde voedingsmiddelen kunnen fermenteren. Ze kunnen bijvoorbeeld yoghurt maken van melk en zuurkool van kool. Ze zijn ook aanwezig in de darmen van de meeste zoogdieren.
De bacteriën behoren tot een grote groep van "functionele micro-organismen" die voedsel fermenteren uit plantaardige en dierlijke bronnen. Deze microben veranderen voedsel op veel manieren waar mensen gebruik van maken en zijn gunstig voor de gezondheid.
Niet alleen kunnen fermentatiemicroben de textuur, smaak en aroma van voedsel veranderen, ze verlengen ook de houdbaarheid door conservering, verhogen de opname van voedingsstoffen, breken gifstoffen af, stimuleren de probiotische activiteit en produceren antioxidanten.
Onderzoek heeft aangetoond dat het consumeren van gefermenteerd voedsel gezondheidsvoordelen oplevert die relevant zijn voor kanker, hartaandoeningen, allergieën, diabetes en gastro-intestinale aandoeningen.
Hoewel veel onderzoeken melkzuurbacteriën in verband hebben gebracht met verschillende gezondheidsvoordelen, is er weinig begrip van de onderliggende biologie.
Stäubert en haar collega's onderzochten deze vraag door de rol van hydroxycarbonzuur (HCA) -receptoren te onderzoeken. Deze receptoren, aldus de auteurs, "zijn regulatoren van immuunfuncties en energiehomeostase onder veranderende metabolische en voedingsomstandigheden."
Evolutionaire geschiedenis van HCA3-receptor
De meeste zoogdieren hebben twee HCA-receptoren: HCA1 en HCA2. Mensen en mensapen hebben echter nog een derde: HCA3.
In hun studiepaper leggen de onderzoekers uit hoe ze "de evolutionaire geschiedenis" van HCA-receptoren reconstrueerden en toonden dat het "functioneel aanwezig is in mensen en alle andere mensapen."
Ze bespreken hoe melkzuurbacteriën al dierlijke en plantaardige materialen fermenteerden lang voordat de mens van het proces "profiteerde".
Lang geleden was er een significante wereldwijde verandering die de 'laatste gemeenschappelijke voorouder van vroege hominoïden' trof. Het is waarschijnlijk dat deze verandering de eetgewoonten verstoorde, zodat gefermenteerde vruchten en bladeren rond deze tijd in het dieet kwamen.
Zou het kunnen dat HCA3 begon als een genkopiefout die een overlevingsvoordeel bood aan menselijke voorouders die het doorgaven?
De onderzoekers suggereren dat hun bevindingen het idee ondersteunen "dat verhoogde inname van [voedsel gefermenteerd door melkzuurbacteriën] waarschijnlijk een positieve selectieve druk opleverde om de HCA3-functie bij mensachtigen te behouden."
Ze stellen ook dat de aanwezigheid van HCA3 mogelijk heeft bijgedragen aan het bevorderen van interacties tussen opgenomen microben en darmmicroben door "functies in het immuunsysteem over te nemen".
Nieuw licht op de evolutie van microbe-gastheer
Samenvattend werpt de studie nieuw licht op hoe bepaalde microben - zoals microben die voedsel fermenteren en in de darmen leven - en mensen samen evolueerden.
Het zou verder onderzoek kunnen stimuleren naar het gebruik van de biologische mechanismen waardoor gefermenteerde voedingsmiddelen de gezondheid ten goede komen.
In het geval van HCA3 zegt Stäubert bijvoorbeeld dat zij en haar collega's "geloven dat het zou kunnen dienen als een potentieel medicijndoelwit voor de behandeling van ontstekingsziekten."
Het team suggereert dat toekomstige studies moeten onderzoeken hoe D-PLA het immuunsysteem beïnvloedt. Ze moeten ook onderzoeken of de metaboliet invloed heeft op andere cellen die HCA3 dragen, zoals vetcellen.
