Daar is lef en wetenschap voor nodig: Ontsluit het nieuwste onderzoek naar menselijke melkoligosachariden (HMO's) voor de menselijke gezondheid

Samenvatting

• Supplementen met menselijke melkoligosachariden (HMO's) zijn veelbelovend voor de voeding van baby's en volwassenen en bieden voordelen voor de spijsvertering, immuniteit en hersenfunctie.
• Om vernieuwers op het gebied van darmgezondheid op de hoogte te houden van dit snel evoluerende en opkomende onderzoeksgebied, hebben we de belangrijkste bevindingen samengevat uit twee nieuwe artikelen waarin de invloed van HMO's op het darmmicrobioom en de immuunrespons wordt onderzocht.
• Lees verder om de nieuwste HMO-wetenschap te ontcijferen en een stap voor te blijven op het gebied van bewijskrachtige claims op het gebied van gezondheid en voeding.

De afgelopen jaren is de belangstelling van consumenten voor darmgezondheid exponentieel gegroeid. Dit is grotendeels te danken aan het toegenomen publieke begrip en bewustzijn van het darmmicrobioom en de invloed ervan op de algehele gezondheid. Daarnaast nemen maag- en darmproblemen en voedselovergevoeligheden toe, waardoor het beschermen van de darmgezondheid voor velen een prioriteit wordt.^1,2 Dit leidt tot interesse in innovatieve darmondersteunende ingrediënten, waaronder een prebiotisch supplement van de volgende generatie dat de darmgezondheidsmarkt stormenderhand verovert - humane melkoligosachariden (HMO's).

HMO's zijn een groep koolhydraten die overvloedig aanwezig zijn in moedermelk, de gouden standaard voor babyvoeding. Ze spelen een belangrijke rol in de gezondheid en ontwikkeling van zuigelingen, namelijk door het voeden van belangrijke nuttige bacteriën in de darm, die op hun beurt de ontwikkeling van een robuust immuunsysteem ondersteunen en beschermen tegen schadelijke microben.³ Bij zuigelingen is aangetoond dat suppletie met HMO's zowel immuuncellen als ziekteverwekkers direct moduleert - wat voordelen oplevert nog voordat de microben in de darm worden bereikt.³ Daarnaast kunnen ze de ontwikkeling van de hersenen en cognitieve ontwikkeling ondersteunen via de darm-hersen-as.⁴

Nieuw preklinisch en klinisch onderzoek onthult dat de voordelen van VLO's het hele leven door kunnen worden benut om de darmmicrobiota van kinderen en zelfs volwassenen te voeden, te beschermen en te versterken.^5,6,7 Lees verder om de belangrijkste bevindingen te ontdekken van twee artikelen die dit jaar zijn gepubliceerd door dsm-firmenich onderzoekers die de invloed van VLO's op het darmmicrobioom en specifiek op menselijke immuuncellen hebben onderzocht.

1. De invloed van lage doses HMO's op de darmmicrobiota 

Previous studies have examined the benefits of HMOs in children and adults at high doses (5 – 20 g/day).^5,6 These doses have been shown to be safe and tolerated in adults, however the European Food Safety Authority (EFSA) recommends much lower doses for children.⁸ A new study published in Metabolites this year used a cutting-edge ex vivo system (SIFR® technology) to examine the effects of four HMOs (2′-fucosyllactose (2′-FL), lacto-N-neotetraose (LNnT), 3′Sialyllactose (3′SL) and 6′Sialyllactose (6′SL)) at low doses on microbiota and microbial metabolism from human samples.9 The HMOs were applied at doses between 0.3 – 5g/day and the microbiota of six children and six adults were examined – with both groups seeing benefits of HMOs at these lower amounts.

Ten eerste werd de groei van nuttige bacteriesoorten bevorderd door HMO-behandeling. Alle vier de HMO's verhoogden bijvoorbeeld duidelijk de abundantie van Bifidobacteria soorten in de microbiota van kinderen, vooral 2'FL dat dit effect vertoonde vanaf doses van 1 g/dag. In de microbiota van volwassenen verhoogden 2'FL en LNnT beide significant de niveaus van de Bifidobacteria soorten bij lage doses, waarbij doses LNnT vanaf 0,5 g/dag een significant effect vertoonden. Bovendien stimuleerde 6'SL (en in mindere mate 3'SL) Bacteroides soorten bij zowel kinderen als volwassenen (bij 5 g/dag voor beiden). Deze resultaten zijn belangrijk omdat veel soorten uit de geslachten Bifidobacteria en Bacteroides belangrijke onderdelen zijn van een gezond darmmicrobioom bij mensen van alle leeftijden, en sommige soorten kunnen ook fungeren als 'keystone'-soorten, die belangrijk zijn voor het ontstaan van gezonde microbiomen.⁹

De HMO's werden ook geassocieerd met een significante toename in de productie van gunstige korte-keten vetzuren (SCFA's) - metabolieten die belangrijk zijn voor het behoud van een gezonde darm en ondersteuning van de immuunregulatie.^10,11 Alle vier de HMO's verhoogden de niveaus van alle SCFA's op een dosis-afhankelijke manier, maar er waren verschillen in de mate van effect afhankelijk van het HMO ingrediënt. Zo werd acetaat voornamelijk verhoogd door 2'FL en 3'SL, terwijl propionaat het sterkst werd verhoogd door 6'SL. In het geval van butyraat waren de effecten van HMO's veel meer uitgesproken bij volwassenen (voornamelijk door LNnT), wat overeenkomt met het feit dat butyraatproducerende soorten verrijkt zijn in de rijpere darmmicrobiota. Andere metabolieten die toenamen bij behandeling met HMO waren aromatische melkzuren en neurotransmitters zoals acetylcholine, die respectievelijk verband houden met immuniteit en de darm-hersenas, evenals B-vitamines.⁹

Samenvattend toonde het onderzoek aan dat HMO's de darmmicrobiota kunnen ondersteunen en gezondheidsvoordelen kunnen bieden voor zowel volwassenen als kinderen, zelfs bij lagere doses. Bovendien geeft het onderzoek aan welke HMO-ingrediënten beter geschikt zijn voor verschillende levensfasen en dat bepaalde HMO's specifieke gezondheidsvoordelen kunnen bieden. Dit kan dienen als een belangrijke leidraad voor de samenstelling van supplementen in de markten voor gezondheid vanuit de darmen en voeding voor jonge kinderen.

2. HMO's helpen witte bloedcellen voor te bereiden om infecties te bestrijden

Van HMO's is eerder aangetoond dat ze immuuncellen beïnvloeden, maar de specifieke effecten van verschillende structuren op menselijke macrofagen (een belangrijk type witte bloedcel van het aangeboren immuunsysteem) moeten nog volledig worden gedefinieerd. In een nieuw onderzoek, gepubliceerd in Frontiers of Immunology, werd de invloed onderzocht van drie afzonderlijke HMO's, 2'FL, LNnT en 6'SL, op macrofagen die reageren op infectie met de ziekteverwekker Staphylococcus aureus (ook bekend als S. aureus).¹²

Uit het onderzoek bleek dat macrofagen behandeld met HMO's, in het bijzonder 6'SL, een verhoogde expressie vertoonden van genen, oppervlaktemarkers en cytokines gerelateerd aan M1 macrofaagactivering bij blootstelling aan S. aureus. Deze M1-respons is belangrijk in de verdediging tegen S. aureus infectie en wordt geassocieerd met de klaring van pathogenen en herstel van ziekte. De resultaten van het onderzoek bevestigden verder dat 6'SL de fagocytose van macrofagen (een proces waarbij macrofagen ziekteverwekkers opslokken en verwijderen) van S. aureus verbeterde. Belangrijk is dat de HMO's geen onnodige activering van immuuncellen veroorzaakten in afwezigheid van de ziekteverwekker.

Kortom, de resultaten van dit onderzoek toonden aan dat HMO's, specifiek 6'SL, het vermogen van macrofagen om effectief te reageren op S. aureus infectie vergroten, maar geen ontstekingsreactie activeren in macrofagen in afwezigheid van de ziekteverwekker - en dus in wezen de macrofagen 'klaarstomen' om de infectie te bestrijden. Dit toont het belang aan van HMO's in babyvoeding en het potentieel voor gebruik van HMO's bij kinderen en volwassenen die geïnfecteerd zijn met S. aureus - en mogelijk andere pathogenen in de toekomst.

3. Conclusies en mogelijkheden om te innoveren 

In deze onderzoeken vertonen HMO's al effecten bij lage doses en beïnvloeden ze het vermogen van immuuncellen om te reageren op ziekteverwekkers. De gegevens laten met name zien dat verschillende HMO's verschillende biologische effecten hebben. Deze bevindingen kunnen worden gebruikt om verder preklinisch en klinisch onderzoek te sturen en om de samenstelling van supplementen voor Gezondheid vanuit de Darm en Vroege Levensfase Voeding te sturen. Voedingsoplossingen met HMO's kunnen bijvoorbeeld gericht zijn op verschillende leeftijdsgroepen of op specifieke gezondheidsvoordelen.

Als pionier op dit gebied blijven we voorop lopen met geavanceerd HMO-onderzoek. Onze voortdurende investeringen hebben geleid tot de ontwikkeling van onze geavanceerde HMO-portfolio, het breedste commercieel beschikbare aanbod wereldwijd, en tot veel opwindende ontdekkingen in dit wetenschapsgebied.