Kan een stofje uit je darmbacteriën darmkanker afremmen? Een wiskundig model zegt: misschien
Je darmen zitten vol met bacteriën die de hele dag druk in de weer zijn. Ze breken vezels af uit je eten en maken daar allerlei stofjes van. Een van die stofjes heet butyraat. Onderzoekers vroegen zich af: kan dit afvalproduct van bacteriën ook helpen om darmkanker te bestrijden? Ze bouwden daarvoor geen experiment in een laboratorium, maar een wiskundig model op de computer.
Butyraat is een stofje dat ontstaat wanneer bacteriën in je darm vezels verteren, een proces dat fermentatie heet. Het is al langer bekend dat dit stofje belangrijk is voor een gezonde darm. Maar hoe butyraat precies samenhangt met de groei van darmkankercellen, was minder duidelijk. Om dat te onderzoeken, maakten de wetenschappers een model met wiskundige vergelijkingen die beschrijven hoe bacteriën, butyraat, kankercellen en gezonde cellen elkaar beïnvloeden.
Vezels als brandstof voor het afweersysteem
Het model laat zien dat de hoeveelheid vezels die je eet direct bepaalt hoeveel butyraat je bacteriën maken. Meer vezels, meer butyraat. Bij mensen met een verstoorde balans van darmbacteriën, ook wel dysbiose genoemd, kunnen probiotica (levende bacteriën die je als supplement inneemt) helpen om die butyraatproductie weer op peil te brengen.
En dat butyraat doet volgens het model meer dan alleen je darm gezond houden. Het lijkt ook de groei van tumoren te kunnen afremmen. Hoe meer butyraat aanwezig is, hoe minder ruimte de kankercellen krijgen om te groeien in de simulatie.
Toeval als bondgenoot
Een opvallend onderdeel van het onderzoek gaat over toeval, in de wetenschap "noise" of ruis genoemd: kleine, onvoorspelbare schommelingen die in elk biologisch systeem voorkomen. De onderzoekers voegden dit soort willekeurige schommelingen toe aan hun model. Het resultaat: als die schommelingen sterk genoeg zijn, verdwijnt de kanker in het model op de lange termijn bijna altijd volledig. En hoe meer butyraat er aanwezig is, hoe minder sterk die schommelingen moeten zijn om dat effect te bereiken.
Concreet betekent dit dat butyraat het systeem gevoeliger maakt voor die kleine, natuurlijke schommelingen die uiteindelijk kunnen bijdragen aan het verdwijnen van de tumor, in dit wiskundige model.
Wat betekent dit (nog) niet: Dit is een wiskundig model, geen onderzoek met echte mensen, muizen of cellen in een schaaltje. De uitkomsten laten zien wat er zou kunnen gebeuren als de aannames in het model klopen, maar bewijzen niet dat het ook echt zo werkt in een levend lichaam. Het is bovendien één onderzoeksteam dat dit model heeft opgesteld en getest. Er is dus nog geen bevestiging van andere onderzoekers of van experimenten in de praktijk. Eet dus gerust je vezels, maar zie dit niet als bewijs dat een vezelrijk dieet of probiotica darmkanker kunnen genezen.
Toch is dit soort modelmatig onderzoek waardevol. Het helpt wetenschappers om te bepalen welke vragen het meest de moeite waard zijn om verder te onderzoeken in echte experimenten. Als vervolgonderzoek met cellen of dieren deze patronen bevestigt, zou dat een aanwijzing kunnen zijn dat onze darmbacteriën, via stofjes als butyraat, een rol spelen bij hoe ons lichaam met kankercellen omgaat.
Bron: A Combined ODE Model of Carbohydrate Fermentation and Colorectal Cancer