
Gijs van den Brink is maag-darm-leverarts bij het AMC én onderzoeker. Zijn onderzoek speelt zich af op de grens van ontwikkelingsbiologie en geneeskunde, hij bestudeert het darmepitheel, de cellen die de darm bekleden, in het maag-darm-stelsel in muizen en mensen.
‘Melk sterkt’, ‘melk, de witte motor’ en ‘melk is goed voor elk’. Fraaie slogans van de zuivelindustrie. Deze slogans gaan echter voorbij aan het feit dat melk evolutionair gezien voor baby’s is. Het grootste deel van de volwassenen op deze wereld kan zelfs buikpijn en diarree krijgen van het drinken van teveel melk. Dit komt doordat onze darm na de zoogperiode een ware metamorfose ondergaat die ons voorbereid op het eten van vast voedsel. Lang wisten we niet hoe deze metamorfose in gang wordt gezet en ging men er vanuit dat het stoppen van zogen hierin een rol speelde. We vonden onlangs de schakelaar die deze metamorfose in gang zet: het eiwit Blimp1.
Lactase
Zoogdieren krijgen de eerste tijd na de geboorte borstvoeding. De evolutie heeft de darm van de pasgeborene aangepast aan het maximaal benutten van moedermelk. Melk bevat namelijk als voedingsbestanddelen heel veel vet en weinig suikers (koolhydraten). De aanwezige suiker, lactose genoemd, is ook nog eens uniek voor melk. Lactose kan niet zomaar door onze darm opgenomen worden. Daarvoor moet het eerst geknipt worden door het enzym lactase, dat bij pasgeboren zoogdieren volop aanwezig is.
De productie van lactase in de darm gaat bij vrijwel alle zoogdieren na de zoogtijd verloren. Een uitzondering is de mens waar bij sommige etnische groeperingen, zoals Kaukasiërs en de veehouders van Oost-Afrika, ook de meeste volwassenen nog lactase maken. Bij vrijwel alle andere volkeren (zoals bijna alle andere Afrikanen) gaat het lactase echter rond het 4e jaar verloren. Als zij later toch melkproducten gebruiken, komt de lactose in de dikke darm terecht. Daar wordt het door bacteriën omgezet in vetzuren en waterstofgas. Bij forse inname kan dit leiden tot diarree, een opgeblazen gevoel en buikkramp. Veel melk drinken is dus in het multiculturele Nederland van de 21e eeuw niet voor iedereen een goed idee.
Een andere buitengewone aanpassing van de pasgeboren darm is essentieel voor de kans op overleving van het eerste jaar. Een baby heeft nog geen antilichamen opgebouwd om zich te beschermen tegen virussen en bacteriën, maar deze worden door de moeder in de melk uitgescheiden. De antilichamen kunnen via een uniek systeem van gangetjes in de cellen die de darm bekleden de bloedsomloop van het kind bereiken. Een schitterende manier van passieve immunisatie die de baby de eerste tijd na de geboorte tegen infecties beschermt. Ook deze speciale gangetjes verdwijnen uit onze darmcellen rond de overgang van moedermelk naar vast voedsel.
“Developmental switch”
De darm van de pasgeborene heeft nog een variëteit aan andere, soms zeer complexe, aanpassingen om bestanddelen van melk optimaal te kunnen benutten, zoals bijvoorbeeld het hoge vetgehalte in melk. Al deze aanpassingen verdwijnen tegelijk als de darm een metamorfose ondergaat aan het eind van de zoogperiode. Zo’n complexe verandering in de functie van een cel of orgaan wordt ook wel een ‘developmental switch’ genoemd. Tot voor kort was onbekend hoe die switch, die verantwoordelijk is voor de darmmetamorfose, precies werkte.
Wij onderzochten dit in de muis. Muizen gaan precies op dag 21 na de geboorte van de borst. De hele darm wordt in de paar dagen daaromheen gereprogrammeerd om klaar te zijn voor het nieuwe dieet. De complexe veranderingen in de functie van het darmslijmvlies vallen dus perfect samen met de verandering in dieet. Dit heeft onderzoekers lang laten denken dat de voeding of het zogen zelf een trigger zou kunnen zijn die de darm metamorfose in gang zette. Experimenten om zulke omgevingstriggers te vinden leidden echter tot niets.
Darmtransplantaties
In de jaren 80 van de vorige eeuw deden onderzoekers een informatieve proef waarbij ze de darm van een muizenembryo naar de buik van een volwassen muis transplanteerden. De darmontwikkeling verliep in het gebruikelijke tempo, inclusief alle speciale aanpassingen rond wat normaal de derde week na de geboorte zou zijn geweest. Deze proeven toonden duidelijk aan dat in het darmslijmvlies een soort klokje zit die de switch van melk naar vast voedsel programmeert, onafhankelijk van omgevingsfactoren.
We vonden dat er heel veel Blimp1 in de pasgeboren darm was precies tot het moment dat de muizen op vast voedsel overgaan. In de volwassen darm ontbreekt Blimp1. Blimp1 is een zogeheten transcriptiefactor, dit zijn eiwitten in de celkern die de identiteit en het gedrag van de cel sturen. Ze doen dat door te bepalen welke stukjes van het DNA gelezen worden. De meeste ‘developmental switches’ worden geregeld door het aan of uit gaan van zo’n transcriptiefactor.
Met het idee dat Blimp1 belangrijk zou kunnen zijn fokten we muizen die na de geboorte geen Blimp1 in hun darm hadden.1 Deze pups namen hun melk niet goed op, liepen een forse groeiachterstand op en overleefden vaak de zoogperiode niet. Blimp1 bleek dus essentieel om de darm van de pasgeborene te conditioneren voor melkconsumptie. De dieren zonder Blimp1 misten alle speciale aanpassingen aan de zoogtijd en werden met een volledig volwassen darm geboren. Het onderzoek liet niet alleen zien dat Blimp1 de langgezochte ‘developmental switch’ is die de darmmetamorfose in gang zet, maar we konden ook voor het eerst dieren bestuderen waar de speciale aanpassingen aan het melkdieet ontbraken. De slechte overleving van de pups liet zien hoe belangrijk deze aanpassingen evolutionair zijn geweest. Dit onderzoek is een mooie illustratie van het feit dat melk een bijzonder dieet is waar je bijzondere darmen voor nodig hebt.
1Muncan et al. Blimp1 regulates the transition of neonatal to adult intestinal epithelium. Nat Commun. 2011 Aug 30;2:452.
11.08.2016
16:57
Misschien zijn melk intolerantie of melk allergie slecht gekozen kwalificaties we spreken normaal ook niet over alcohol intolerantie. Als je regelmatig alcohol drinkt wordt je minder snel dronken, wat niet wil zeggen dat het geweldig gezond geworden is. Dat wij als mens tolerant geworden zijn voor melk is waarschijnlijk eerder een degeneratie van de menselijke soort dan een opwaardering van ons erfelijk materiaal. Een gedeelte van de menselijke soort reageert daardoor immers niet meer met afweerreacties op melk waardoor dit al enkele generaties zijn langzame destructieve eigenschappen heeft kunnen aanwenden. Gelukkig zijn sommigen er economisch beter van geworden.
03.09.2015
21:29
Ik gebruik sòchtends pap met melk, volgens mij krijg ik daar diaree van. Maar weet dat niet zeker want ik drink sòchtends ook een klein glaasje sinasappelsap en ik gebruik ritalin.
Kunt u mij vertellen waar ik diaree van krijg?
B.v.D Gr B.M
04.04.2012
20:52
@alex— waarschijnlijk bent u een van de gelukkigen: “De productie van lactase in de darm gaat bij vrijwel alle zoogdieren na de zoogtijd verloren. Een uitzondering is de mens waar bij sommige etnische groeperingen, zoals Kaukasiërs en de veehouders van Oost-Afrika, ook de meeste volwassenen nog lactase maken.“
02.04.2012
20:31
Beste Alex, zoals het artikel al aangeeft zijn er mensen die nog wel melk kunnen verwerken. Jij bent dus duidelijk zo’n mens!
Persoonlijk drink ik ook mijn hele leven al melk, maar ik moet zeggen dat ik mij , zoals fogger al zei; “een ons in de rondte ruft”. Dit artikel heeft me trouwens omgezet en wij drinken deze week onze laatste koeien- en geitenmelk (kids worden langzamerhand ook rufterig).
02.04.2012
17:56
Ik heb als kind altijd veel melk gedronken, echter rond m’n 12de begon ik steeds meer darmklachten te krijgen. Kramp, winderigheid enz. Meerdere keren voor naar de huisarts geweest. Vezel voedingssup. gekregen en nog wat andere dingetjes geprobeerd maar niks hielp. Op een gegeven moment, bij toeval, een tijd geen melk gedronken en toen verdwenen de klachten (liep toen al zeker 2 jaar rond met de klachten zonder een aanwijsbare oorzaak). Sindsdien zelden meer melk gedronken en m’n klachten zijn weg. Als ik nu een paar glazen melk drink, schijt/ruft ik mij gelijk een ons in de rondte………wel jammer want het is wel lekker
02.04.2012
11:36
elke dag verorber ik een of soms meer dan een liter “volle”melk
voor het slapen gaan een glas om mijn slaap te bevoorderen.
Ik ben 66 jaar oud en heb dit mijn hele leven volgehouden .
Een koud melk glas als dorstlesser is voor mij het grootste
genoegen.Mijn favoriet op de tweede plaats is wisky met cola.
Ook dat al vele jaren .Nu mijn vraag, wanneer krijg ik buikloop???