Van alle gevallen die Barbara Warner heeft meegemaakt als kinderarts die gespecialiseerd is in pasgeborenen, had degene die het moeilijkst in haar hoofd zit een paar dat al jaren probeerde kinderen te krijgen. Eindelijk, in 1997, was de vrouw zwanger. Ze was midden 40. "Dit was haar laatste kans", zegt Warner. Toen, te vroeg, baarde ze een tweeling. Het eerste kind stierf na twee weken ademhalingsfalen, destijds de meest voorkomende moordenaar van premature baby's.
Van dit verhaal
[×] SLUITEN
Het menselijk lichaam herbergt meer dan tienduizend verschillende soorten microben. De meeste van deze bacteriën zijn niet schadelijk - in feite helpen veel van hen het immuunsysteem.
Video: veroorzaken antibiotica meer kwaad dan goed?
[×] SLUITEN
Wanneer een baby chirurgisch wordt geboren via de C-sectie, kan het de gezondheidsvoordelen van het passeren van het geboortekanaal mislopen.
Video: is een natuurlijke geboorte beter voor je baby?
[×] SLUITEN
Hallie Cheek, in het St. Louis Kinderziekenhuis op 7-jarige leeftijd, herstelt van een operatie voor necrotiserende enterocolitis. (Mark Katzman) 
David Relman en zijn collega's ontdekten in 1999 dat de mond overspoeld is met een onverwachte diversiteit aan microben. (Lea Suzuki / San Francisco Chronicle / Corbis) 
De microben die we intern herbergen, inclusief bacteriën, schimmels en virussen, voegen nog eens 100 biljoen cellen toe aan de eigen 10 biljoen cellen van ons lichaam. (Stephanie Dalton Cowan) 
Fotogallerij
Een week later - het was toevallig Thanksgiving Day - vouwde Warner de deken op de overlevende tweeling en zelfs nu haalt ze diep adem bij de herinnering. De buik van de baby was rood, glanzend en zo gezwollen "je had er een nikkel van kunnen stuiteren."
Het was necrotiserende enterocolitis, of NEC, weinig bekend buiten neonatale intensive care units, maar vreesde daar als een plotselinge, snel bewegende bacteriële ontsteking van de darm. Op de operatietafel opende een chirurg de buik van de babyjongen en sloot hem onmiddellijk weer. Het darmkanaal van maag tot rectum was al dood. Warner bracht het kind in tranen terug om te sterven in de armen van zijn verbrijzelde ouders.
"Het is 15 jaar later en er is niets nieuws, " zegt Warner somber terwijl ze zich verplaatst tussen haar kleine patiënten, elk bedekt met buizen en badend in zacht violet licht, in een doorzichtige plastic incubator. NEC is nog steeds een van de toonaangevende moordenaars van premature baby's. Maar dat kan snel veranderen, dankzij een verrassende nieuwe manier om te kijken naar wie we zijn en hoe we leven.
In de afgelopen paar jaar hebben vorderingen in de genetische technologie een venster geopend in de ongelooflijk dichtbevolkte en krachtige wereld van het microbiële leven in en rond het menselijk lichaam - de normale gemeenschap van bacteriën, schimmels en virussen waaruit wetenschappers het microbioom noemen. Het is Big Science, waarbij uitgebreide internationale onderzoekspartnerschappen betrokken zijn, geavanceerde DNA-sequencingtechnologie en datasets op een schaal om supercomputers ineenkrimpen. Het belooft ook de grootste ommekeer in medisch denken in 150 jaar, en vervangt de eenduidige focus op microben als vijand door een bredere visie dat zij ook onze essentiële bondgenoten zijn.
Het onderwerp is zowel bescheiden als intiem. In de afdeling neonatale zorg van Warner in het St. Louis Children's Hospital hebben onderzoekers die NEC bestudeerden elke luier van bijna elke zeer lichtgewicht baby die daar de afgelopen drie jaar werd afgeleverd geanalyseerd. Ze verwachten niet dat ze een enkele ziekteverwekker, een moordenaarsvirus of bacteriën zullen vinden, zoals medische ontdekkingen meestal in het verleden zijn gebeurd. In plaats daarvan, zegt Phillip Tarr, een pediatrische gastro-enteroloog van de Washington University die samenwerkt met Warner, willen ze het heen en weer onder honderden microbiële typen in de darm van de pasgeborene begrijpen - om te herkennen wanneer dingen uit balans raken. Hun doel is om de precieze veranderingen te identificeren die een baby op het goede spoor zetten om NEC te ontwikkelen en, voor het eerst, neonatale zorgeenheden cruciale voorafgaande waarschuwing geven.
Een afzonderlijke onderzoeksgroep heeft begin dit jaar aangetoond dat secreties van bepaalde nuttige microben de dodelijke ontsteking die kenmerkend is voor NEC lijken te verlichten. Dus artsen kunnen binnenkort in leven of dood processen kijken die tot nu toe verborgen waren, en actie ondernemen om ze aan te pakken.
De nieuwe inzichten in NEC suggereren waarom het microbioom plotseling zo belangrijk lijkt voor bijna alles in de medische en biologische wereld, zelfs ons begrip van wat het betekent om mens te zijn. We hebben de neiging om te denken dat we exclusief een product van onze eigen cellen zijn, meer dan tien biljoen. Maar de microben die we herbergen voegen nog eens 100 biljoen cellen toe aan de mix. Het wezen dat we elke ochtend in de spiegel bewonderen, is dus ongeveer 10 procent menselijk volgens het aantal cellen. Op gewichtsbasis ziet de foto er (voor een keer) mooier uit: in totaal wegen de commensale microben van een gemiddelde volwassene ongeveer drie pond, ongeveer evenveel als het menselijk brein. En terwijl onze ongeveer 21.000 menselijke genen ons helpen te maken wie we zijn, bezitten onze inwonende microben nog eens acht miljoen genen, waarvan vele achter de schermen samenwerken om voedsel te verwerken, te knutselen met het immuunsysteem, menselijke genen in en uit te schakelen, en anders ons helpen functioneren. John Donne zei: "Niemand is een eiland, " en Jefferson Airplane zei: "Hij is een schiereiland, " maar het ziet er nu naar uit dat hij eigenlijk een metropool is.
***
Het moderne microbioomtijdperk begon in de late jaren 1990, toen David Relman, arts voor infectieziekten aan de Stanford University, besloot om een monster van de microben in zijn eigen mond te nemen. Het is een eenvoudig proces: een tandarts schuurt een soort langwerpige Q-tip over het buitenoppervlak van een tand, of het tandvlees, of de binnenkant van een wang. Deze monsters zien er meestal helemaal niet uit. ("Je moet veel vertrouwen hebben in het onzichtbare, " adviseert een professor in de tandheelkunde.)
Destijds gingen dergelijke monsters normaal gesproken naar een laboratorium om in een petrischaaltje te worden gekweekt voor analyse, een goede manier om die microben te bestuderen die zich thuis in een petrischaaltje bevinden. Relman had het gewaagde idee om DNA-sequencing toe te voegen als een manier om elk levend wezen te zien. In de jaren daarna zijn de kosten van sequencing gedaald en is het nemen van wattenstaafjesmonsters uit verschillende buurten van het lichaam voor DNA-analyse de standaardpraktijk van microbioomonderzoek geworden.
In het laboratorium komt elk Q-tip-monster terecht in een van 96 kleine putjes op een plastic verzamelplaat die kleiner is dan een pocketboek. Een technoloog plaatst de plaat vervolgens op een soort verfschudder, met een kiezelsteen en wat wasmiddel in elke put om de celwanden open te breken, de eerste stap in het extraheren van het DNA. De resulterende vloeistof wordt opgezogen door een pipet - stel je een apparaat voor met acht kleine kalkoenbasters op een rij - en overgebracht naar putten in een reeks van acht extra verzamelplaten, waarbij elke stap het monster dichter bij zuiver DNA brengt. Het eindproduct gaat vervolgens naar de sequencer, een aanrechtapparaat dat er ongeveer zo indrukwekkend uitziet als een geldautomaat die is getrouwd met een koelkast in de bar. Maar wat het ons vertelt over ons eigen lichaam is verbazingwekkend.
Het is niet alleen zo dat er meer dan 1.000 mogelijke microbiële soorten in je mond zitten. De telling zoals die er nu uitziet, telt ook 150 achter je oor, 440 aan de binnenkant van je onderarm en een van enkele duizenden in je darmen. In feite bewonen microben bijna elke hoek van het lichaam, van navel tot geboortekanaal, allemaal vertelden ze meer dan 10.000 soorten. Kijkend naar de microben die ze herbergen, zijn je mond en je darmen meer verschillend dan een hete bron en een ijskap, volgens Rob Knight, een microbiële ecoloog aan de Universiteit van Colorado. Volgens een studie uit 2010 hebben zelfs je linker- en rechterhand slechts 17 procent van hun bacteriesoorten gemeen.
Maar het echte nieuws is dat de microbiële gemeenschap een aanzienlijk verschil maakt in hoe we leven en zelfs hoe we denken en voelen. Recente studies hebben veranderingen in het microbioom gekoppeld aan enkele van de meest dringende medische problemen van onze tijd, waaronder obesitas, allergieën, diabetes, darmaandoeningen en zelfs psychiatrische problemen zoals autisme, schizofrenie en depressie. Juist in het afgelopen jaar hebben onderzoekers bijvoorbeeld vastgesteld dat:
• Baby's die in de eerste zes maanden van hun leven aan antibiotica worden blootgesteld, hebben 22 procent meer kans op overgewicht als peuters dan niet-blootgestelde baby's, misschien omdat antibiotica essentiële microben omverwerpen.
• Een gebrek aan normale darmmicroben in het begin van het leven verstoort het centrale zenuwstelsel bij knaagdieren en kan de serotoninespiegels in de volwassen hersenen permanent veranderen. Wetenschappers vermoeden dat hetzelfde zou kunnen gelden voor mensen.
• Alleen voldoende voedsel geven aan uitgehongerde kinderen kan hun ondervoeding niet permanent verhelpen, tenzij ze ook de "juiste" spijsverteringsmicro-organismen hebben, volgens een onderzoek onder kinderen in Malawi.
Onderzoekers kunnen over het algemeen niet met zekerheid zeggen of veranderingen in het microbioom bepaalde aandoeningen veroorzaken, of alleen optreden als gevolg van die aandoeningen. Toch hebben de intrigerende correlaties een intense wetenschappelijke interesse gewekt, met name met de publicatie in juni vorig jaar van de eerste resultaten van het Human Microbiome Project, een inspanning van $ 173 miljoen door de National Institutes of Health. Het doel van dat project was om een normaal profiel van het microbiële leven op te stellen bij 300 gezonde personen. Voor de medische gemeenschap was het alsof ze een nieuw orgaan in het menselijk lichaam ontdekten - of meer, een heel nieuw besturingssysteem. Plots hadden artsen "een andere hefboom", zoals een artikel in het American Journal of Epidemiology het in januari zei, "om de spreekwoordelijke zwarte doos te openen" van menselijke gezondheid en ziekte.
***
Het publiek heeft ook het microbioom omarmd, een paar jaar geleden begonnen toen onderzoekers van de Washington University een merkwaardig feit over obesitas opmerkten: dikke muizen hebben meer een bacteriegroep met de naam Firmicutes in hun lef en dunne muizen hebben meer Bacteroidetes. Voer de muizen hetzelfde dieet, en degenen met meer Firmicutes extraheren meer calorieën en leggen meer vet. Toen dezelfde verschillen bij de mens opkwamen, leek het de veel voorkomende klacht van veel mensen met overgewicht te verklaren dat ze dik worden en alleen maar voedsel ruiken waar hun magere vrienden ongestraft op kloven.
Dergelijke studies hebben een opmerkelijk enthousiasme aangewakkerd voor een onderwerp dat de meeste mensen ooit zouden hebben afgedaan als vies, vies of erger. Het is alsof mensen plotseling van Gulliver's Travels hielden voor de passage waarin Jonathan Swift een wetenschappelijk geneigde student uitbeeldt die menselijke uitwerpselen probeert terug te brengen naar het voedsel waaruit het is voortgekomen.
Afgelopen winter hebben twee rivaliserende inspanningen microbioomenthousiasten uitgenodigd om hun eigen fecale, orale, genitale of huidmonsters in te dienen voor microbiële analyse, en elk bracht meer dan $ 300.000 op uit door de menigte gefinancierde donaties, meestal minder dan $ 100 per stuk. De eerste poging, beheerd door Rob Knight's Colorado-lab en genaamd American Gut, benadrukte deelname van topwetenschappers in het veld. Preventiemagazine plaatste de $ 99 "kaart van uw eigen darmbacterie-ecosysteem" in de top 10 van foodie-geschenken voor de feestdagen. (Voor romantici omvatte het 'Microbes for Two'-pakket van $ 189 analyse van een monster van de ontlasting voor zowel u als uw partner. Of uw hond.)
Ondertussen benadrukte uBiome "citizen science", met medewerkers die de te testen hypothesen formuleren: "Hoe verandert alcoholconsumptie het microbioom?" Of "Welk effect heeft een vegetarisch dieet?" Wanneer wordt Ludington, een mede-oprichter, een In december begon hij met het verzamelen van dagelijkse fecale monsters van zijn pasgeboren zoon Dylan om zijn eigen vraag te beantwoorden: "Wat is de opeenvolging van microben die de darm van het kind koloniseren in het eerste levensjaar?"
De opwinding van microbiomen heeft zich verspreid onder venture capitalists, die tot nu toe hebben geïnvesteerd in ten minste vier start-ups met als doel nieuwe microbioomgerichte medicijnen en diagnostische hulpmiddelen te ontwikkelen. Bij Second Genome buiten San Francisco (motto: "Het belangrijkste genoom in uw lichaam is misschien niet het uwe"), heeft CEO Peter DiLaura bijna $ 10 miljoen aan zaadgeld en een plan om binnen drie jaar klinisch te testen op medicijnen gericht op veel voorkomende aandoeningen zoals colitis ulcerosa, waarbij het microbioom waarschijnlijk een oorzakelijke rol speelt.
Dat tijdschema lijkt misschien optimistisch, vooral gezien het feit dat onderzoek naar het eerste genoom - dat wil zeggen het menselijke genoom - nauwelijks is begonnen met het produceren van de overvloed aan nieuwe therapieën die oorspronkelijk waren voorspeld. Maar in theorie zou het in ieder geval gemakkelijker moeten zijn om individuele microben te manipuleren. Volgens onderzoekers in het veld hebben verschillende grote farmaceutische bedrijven die aan diabetes en obesitas werken nu onderzoekseenheden gewijd aan het microbioom. De grote tandpasta- en mondwaterbedrijven onderzoeken ook microbiële methoden om tandbederf te voorkomen.
Zelfs voordat dergelijke producten op de markt komen, kan alleen het karakteriseren van het microbioom van een persoon directe medische voordelen opleveren. Onderzoek suggereert dat ieder van ons een verschillende microbiële vingerafdruk heeft, met individuele variatie op basis van dieet, familie, medische geschiedenis, etnische of regionale achtergrond en tal van andere factoren. Deze verschillen lijken op zowel grote als kleine manieren van belang te zijn. Een persoon kan bijvoorbeeld bepaalde darmbacteriën hebben die het effect van een medicijn veranderen - zelfs een remedie blokkeren die zo vaak voorkomt als paracetamol, het pijnstillende ingrediënt in Tylenol. Momenteel zoeken artsen soms van het ene recept naar het andere voordat ze uiteindelijk het medicijn gebruiken dat een bepaalde patiënt helpt. De mogelijkheid om het microbioomprofiel van die patiënt te raadplegen, zou het gemakkelijker kunnen maken om er bij de eerste poging te komen.
Toch maken sommige onderzoekers zich zorgen dat de microbioombeweging te veel te snel veelbelovend is.
***
Toen een wetenschappelijk team onlangs suggereerde dat veranderingen in de darmbacteriën zouden kunnen beschermen tegen een beroerte, beschuldigde Jonathan Eisen van de University of California in Davis hen voor 'absurde, gevaarlijke, zichzelf dienende claims die de kwestie van correlatie versus oorzakelijk verband volledig verwarren.' Eisen, een specialist in microbiële genomica, presenteert nu regelmatig prijzen voor 'oververkoop van het microbioom' op zijn blog. Hij zegt dat hij niet twijfelt aan het ultieme belang van het microbioom: "Ik geloof dat de gemeenschap van microben die in en op ons leven, grote invloeden zal hebben." Maar geloven dat "verschilt van het daadwerkelijk laten zien, en het laten zien betekent niet dat we enig idee hebben wat we moeten doen om het te behandelen. Er is hier gevaar. '
Probiotica, voedingssupplementen die levende bacteriën bevatten, zijn bijvoorbeeld over het algemeen onschadelijk. De meeste bevatten dezelfde microben die mensen min of meer voor altijd hebben geconsumeerd. Maar overdreven rapporten over nuttige microben kunnen ertoe leiden dat mensen de supplementen als een remedie beschouwen, waarschuwt Richard Sharp, een bio-ethicus in de Cleveland Clinic. Fabrikanten letten er niet op dat ze geen specifieke gezondheidsvoordelen claimen, omdat dat hen zou dwingen het soort veiligheids- en effectiviteitstests uit te voeren dat voor medicijnen vereist is. "Maar als iemand zegt dat ze een remedie hebben voor alles", zegt Rob Knight, "is het waarschijnlijk een remedie voor niets." Toch stegen de Amerikaanse probiotische verkopen vorig jaar met 22 procent.
Onderzoekers zeggen dat ze zich pas beginnen te realiseren hoe subtiel de interacties tussen onze microbiële soorten kunnen zijn. Ze hopen uiteindelijk probiotica te ontwikkelen die navenant precies zijn. Maar in de tussentijd, als het microbioom als een symfonie is, kan het toevoegen van huidige probiotica het equivalent zijn van het piano solo spelen met je ellebogen.
In bepaalde zeldzame omstandigheden kan het slaan van de verkeerde noten dodelijk zijn. Het toedienen van probiotica voor de behandeling leek logisch voor de artsen in één onderzoek naar ernstige acute pancreatitis, een bacteriële ontsteking van de alvleesklier. De theorie, zegt de hoofdauteur, een Nederlandse gastro-enteroloog genaamd Marc Besselink, was dat een dosis nuttige microben gevaarlijke microben zou kunnen verdringen. Dat soort 'concurrentie-uitsluiting' heeft in sommige andere omstandigheden goed gewerkt. Maar de pancreatitis-patiënten die probiotica kregen stierven meer dan twee keer zo vaak als degenen die dat niet deden. De sterfgevallen kwamen alleen voor in de ernstigste gevallen, waar orgaanfalen al aan de gang was, en er was niets dat zorg kon baren over de manier waarop de meeste mensen probiotica gebruiken. Maar het was een wake-up call: het microbioom is een ingewikkeld systeem en we beginnen pas te begrijpen wat er gebeurt als we eraan sleutelen.
***
Blind knutselen met het microbioom is echter precies wat sommige onderzoekers zeggen dat we al meer dan 70 jaar willens en wetens doen sinds het begin van het antibioticum. Voor Martin Blaser, een arts aan de School of Medicine van de New York University, valt één trend op: het typische kind in de ontwikkelde wereld krijgt nu op de leeftijd van 18 jaar 10 tot 20 kuren antibioticabehandeling, vaak voor aandoeningen waarbij deze medicijnen weinig doen of niet goed. "Twee of drie generaties lang hebben we de illusie dat er geen langdurige kosten verbonden zijn aan het gebruik van antibiotica, " zegt Blaser, wenkbrauwen die over de toppen van zijn met bril omrande brillen opkomen. Het lijkt zeker geen kosten voor het kind dat wordt behandeld, en alleen op afstand voor de samenleving als geheel (omdat overmatig gebruik kan leiden tot antibioticaresistentie). Maar "je kunt zoiets krachtigs niet hebben", zegt Blaser, "en iets fundamenteels veranderen zoals ons microbioom, op een kritiek moment in ontwikkeling, en geen effect hebben."
Hoewel ze altijd hebben geweten dat antibiotica zowel 'goede' bacteriën als 'slechte' doden, gingen artsen er in het algemeen van uit dat de microbiële gemeenschap van het lichaam veerkrachtig genoeg was om terug te stuiteren. Maar nieuwe studies tonen aan dat het microbioom moeite heeft om te herstellen van herhaalde aanvallen en soorten permanent kan verliezen. Blaser vermoedt dat diversiteitsverlies cumulatief is en van generatie op generatie verslechtert. Hij noemt het 'de verdwijnende microbiota-hypothese'. Het is alsof iemand de piano solo speelde met een twee bij vier.
Samen met de antibiotica beschuldigt Blaser onze obsessie met reinheid en antibacteriële zeep en lotions. Bovendien wordt nu ongeveer 30 procent van de Amerikaanse kinderen geboren door een keizersnede. Ze beginnen hun leven zonder het microbioom dat ze normaal gesproken zouden hebben opgepikt door het geboortekanaal van de moeder, en wat onderzoek suggereert dat dit hen in het nadeel brengt. Studies tonen aan dat een diverse microbiële gemeenschap essentieel is om het immuunsysteem van een baby te starten, een gezond spijsverteringskanaal op te zetten en zelfs de groeiende hersenen te helpen vormen. Blaser denkt niet dat het toeval is dat kinderen nu geconfronteerd worden met een epidemie van medische aandoeningen in al deze gebieden, en dat de toename van incidentie sporen met een toename van keizersneden en de introductie van krachtige nieuwe antibiotica in de jaren '70 en '80.
"Hier is het punt", zegt hij. “Je hebt 10 of 12 ziekten die allemaal dramatisch oplopen, min of meer parallel - diabetes, obesitas, astma, voedselallergieën, hooikoorts, eczeem, coeliakie. Ze gaan niet 2 of 3 procent omhoog, ze verdubbelen en verviervoudigen. Elk kan een andere oorzaak hebben. Of er is een oorzaak die de brandstof levert, en mijn hypothese is dat het de verdwijnende microbiota is. "
Voor Blaser vertegenwoordigt de achteruitgang van één 'slechte' bacteriesoort wat er met het hele microbioom gebeurt. Helicobacter pylori, die in de menselijke maag leeft, werd berucht in de jaren 1980 nadat wetenschappers aantoonden dat het de essentiële voorwaarde is voor bijna alle maagzweren en maagkanker. De microbe was al aan het afnemen van sanitaire verbeteringen en routinematig antibioticagebruik, maar artsen begonnen zich vervolgens direct te richten op H. pylori bij volwassenen, wat overigens betekent dat ouders de microbe minder waarschijnlijk doorgeven aan hun kinderen. Hoewel tot 100 procent van de kinderen in ontwikkelingslanden Helicobacter heeft, doet slechts ongeveer 6 procent van de Amerikaanse kinderen dat - en dat laatste is schijnbaar een goede zaak.
"Het is goed en het is slecht", zegt Blaser. In een studie van vorig jaar werd de menselijke associatie met H. pylori minstens 116.000 jaar teruggevoerd in onze evolutionaire geschiedenis. "Het idee dat een organisme dat zo lang bij ons is geweest in een eeuw aan het verdwijnen is, is opvallend", zegt Blaser. “Het goede nieuws is dat het minder zweren en minder maagkanker betekent. Het slechte nieuws is dat het meer astma tijdens de kindertijd en meer slokdarmreflux betekent. ”In bepaalde omstandigheden, op bepaalde tijden, stelt Blaser, kan H. pylori beschermende effecten hebben die nog niet volledig worden herkend.
De medische gemeenschap heeft tot dusverre weerstand geboden aan het herstel van H. pylori. Toen Blaser voor het eerst voorstelde dat artsen uiteindelijk de soort opnieuw in Amerikaanse kinderen zouden introduceren, antwoordde David Y. Graham, een gastro-enteroloog aan het Baylor College of Medicine, in print: “De enige goede Helicobacter pylori is een dode Helicobacter pylori. "Van Blaser, zegt hij, " hij is goed in het verkopen van dingen. "Graham denkt dat Blaser ongelijk heeft om gunstige effecten toe te schrijven aan H. pylori, en hij is bang dat de boodschap van Blaser mensen zal ontmoedigen om de benodigde behandelingen te zoeken.
Douglas Morgan, gastro-enteroloog en epidemioloog van de Vanderbilt-universiteit, vermeldt Blaser dat hij wijst op het dubbele karakter van H. pylori . Maar de soort lijkt misschien wel de belangrijkste speler die bescherming biedt tegen immuunziekten, omdat een eenvoudige medische test het gemakkelijkst meetbaar maakt. Andere microben die op en neer gaan, kunnen het proces echt aansturen, zegt Morgan.
Toch komt de aanval op antibiotica niet terloops. Blaser is een voormalig president van de Infectious Diseases Society of America. Artsen die zijn medische specialiteit delen, zijn volkomen afhankelijk van antibiotica om patiënten te behandelen die lijden aan longontsteking, hartklepinfecties en een dodelijke hoeveelheid andere aandoeningen. Maar specialisten in infectieziekten zien ook de kosten die worden betaald voor hun afhankelijkheid van antibiotica, zegt Relman, een collega-microbioomonderzoeker, arts en huidige president van de Infectious Diseases Society. Deze artsen zijn onheilspellend gewend geraakt aan het redden van het leven van patiënten, zegt hij, alleen om hen naar huis te zien gaan en een verlammende en soms fatale casus van Clostridium difficile te ontwikkelen . " C. diff., 'Zoals bekend, is een darminfectie met chronische diarree en de incidentie in de Verenigde Staten is sinds 2000 meer dan verdubbeld. Het probleem is bijna altijd het gevolg van het gebruik van antibiotica dat de normale populatie microben heeft vernietigd en de weg vrijmaakt voor slechts één, C. difficile, om te domineren. Tot nu toe is het enige conventionele middel een ander antibioticum.
***
In een procedurekamer in het Rhode Island Hospital in Providence spuit een gastro-enteroloog genaamd Colleen Kelly een beetje luchtverfrisser, zegt: "Adem door je mond" en opent vervolgens een plastic container met donormateriaal, dat vanochtend vers is afgeleverd door een familielid van de patiënt van vandaag. Kelly mengt het in een halve liter zoutoplossing en schudt het vervolgens op als een barman die een mai tai mengt. Ze trekt de vloeistof op in een half dozijn spuiten ter grootte van handfietspompen, en dan is het tijd om de patiënt binnen te rijden.
Het idee van fecale transplantaties is niet nieuw. Dierenartsen gebruiken ze al lang om vee met spijsverteringsproblemen te behandelen. Menselijke gevallen in de Verenigde Staten, hoewel zeldzaam, dateren althans uit de jaren 1950. Maar de procedure is recenter gebruikelijker geworden omdat het lijkt te genezen C. diff. infectie. Janet O'Leary, een medische beeldvormende technoloog in Massachusetts, ging afgelopen oktober naar Kelly voor de procedure. "Ik vertelde mijn vriendje wat ik ging doen", herinnert ze zich, "en hij zei:" Ik geloof het absoluut niet. Je verzint dit. ''
Haar persoonlijke arts voelde zich bijna net zo geschokt. "Het wordt beschouwd als franje, en dit is hoe geneeskunde in Amerika werkt, " zegt O'Leary. “Het is geen medicijn. Niemand verdient er geld aan. Nog. Het wordt niet door een dozijn bedrijven gepusht. Het is gewoon een natuurlijke manier om de normale flora weer in je darmen te krijgen. Mijn antwoord is dat er geen 'klootzakfactor' is voor mensen die zo ziek zijn. '
O'Leary was naar beneden gekomen met C. diff. na een vakantiereis waarbij ze een krachtig antibioticum gebruikte voor turista. Thuis schreef haar arts een nieuwe ronde van hetzelfde antibioticum voor en het probleem werd alleen maar erger. Een ander antibioticum volgde en vervolgens herhaalde kuren van een derde antibioticum. Het werd zo erg dat O'Leary niet naar haar ziekenhuis kon gaan werken. Ze werd in plaats daarvan een patiënt. “Dit werd niet beter. Het was behoorlijk eng, en de artsen zeiden dat ze misschien een nieuwe ronde antibiotica probeerden, of ik zou een deel van mijn dikke darm verliezen. "
In plaats daarvan nam O'Leary contact op met Kelly, een van de tientallen gastro-enterologen in het hele land die nu fecale transplantaties uitvoeren. De donor is meestal een familielid, zegt Kelly, en moet vooraf worden gescreend om te voorkomen dat bekende ziekteverwekkers worden geïntroduceerd. De procedure zelf is een basis colonoscopie. Maar op de terugweg schroeft Kelly die fietspompspuiten in het instrumentenpaneel van haar colonoscoop en injecteert de inhoud op verschillende punten in de dikke darm. De zin is om 'ze door te zaaien', een gezond microbioom planten zoals een tuinarchitect die een nieuwe tuin installeert.
Van 94 C. diff. patiënten die ze heeft behandeld, zegt Kelly, hebben op drie na alle de infectie overwonnen. Ze neemt nu deel aan een National Institutes of Health-studie om de effectiviteit van de procedure tegen een placebo te testen in een dubbelblinde klinische studie. Ze voorziet ook een tijd waarin een zorgvuldig ontworpen probioticum vervaardigd in een laboratorium de behoefte aan een menselijke donor overbodig maakt. Eén onderzoeker is al begonnen met het testen van een experimentele versie. Het heet RePOOPulate.
Voor de rest van ons zal het idee van fecale transplantaties, of van ulcus-veroorzakende bacteriën zoals onze vrienden, of van baby's die bij de geboorte worden gezalfd in de mensheid door het microbioom van hun moeder, ongetwijfeld een tijdje een beetje grof blijven klinken komen. Maar hier is een manier om dat in perspectief te plaatsen: vaccinatie klonk ook vies toen Edward Jenner in de jaren 1790 ontdekte dat het inenten van mensen met pus van een koe hen kon beschermen tegen pokken. En het was vies in 1928 toen Alexander Fleming begon met het proces van het veranderen van een beschimmelde groei in penicilline. Maar vaccins en antibiotica zouden op termijn de belangrijkste ontdekkingen in de geschiedenis van de geneeskunde worden, en ze beschermen nu miljarden mensen tegen ziekten.
Onze microben gaan begrijpen niet als vijanden, maar als intieme partners kunnen ons leven minstens zo dramatisch veranderen, met tijd en degelijk testen. Onlangs gevraagd naar de vooruitzichten voor microbioomonderzoek, zei een niet direct betrokken wetenschapper het zo: "Om een vergelijking te maken, we zijn ongeveer een jaar nadat Fleming penicilline heeft gevonden."
