Darm microbiota voorspelt risico op diarree

De bacteriesamenstelling in de dikke darm kan gebruikt worden om patiënten te herkennen die een verhoogd risico lopen op een infectie met de bacterie Clostridium difficile na een antibioticakuur. Dat concluderen onderzoekers van het UMC Utrecht in samenwerking met de Universiteit van Antwerpen, Universiteit Keulen en het Franse bedrijf Da Volterra op basis van een onderzoek uitgevoerd in 34 Europese ziekenhuizen die zijn verbonden aan het COMBACTE onderzoeksconsortium. De resultaten van dit onderzoek werden recent gepubliceerd in een parallelle publicatie in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Communications.

Antibiotica zijn uitermate geschikte middelen om levensbedreigende bacteriële infecties onder controle te krijgen. Toediening van antibiotica leidt echter ook vaak tot een verstoring van het microbiële evenwicht in de darm. Op korte termijn kan zo’n verstoring van de darmflora leiden tot diarree, terwijl op lange termijn (vooral bij kinderen) een verhoogd risico is gezien op het ontwikkelen van immuunziekten zoals type 1 diabetes en astma. Om het risico op deze negatieve gevolgen van antibioticagebruik te verkleinen, zoeken wetenschappers naar manieren om antibiotica te kunnen toedienen zonder de darmflora te verstoren.

Kwetsbaarheid
In het onderzoek werden ruim 1,000 patiënten van 50 jaar en ouder gedurende 90 dagen gevolgd nadat ze in het ziekenhuis een kuur met breedspectrum antibiotica hadden gekregen. Deze antibiotica zijn actief tegen veel verschillende bacteriën en hebben daardoor veel invloed op de samenstelling van bacteriën in de darm (darmflora). Bij 15 deelnemers werd diarree door Clostridium difficile vastgesteld.

“Patiënten in onze studie die tijdens of na de antibioticakuur diarree door Clostridium difficile ontwikkelden, hadden relatief veel Enterococcen in hun darm,” zegt coördinerend onderzoeker Henri van Werkhoven, als universitair docent verbonden aan het UMC Utrecht. “Dit type bacteriën is voor veel antibiotica ongevoelig (resistent). Tegelijk hadden deze patiënten weinig bacteriën uit de Clostridia-klasse (broertjes en zusjes van Clostridium difficile) die juist wél voor veel antibiotica gevoelig zijn. Door te kijken naar de verhouding van die twee soorten bacteriën (Enterococcen en de specifieke Clostridia-soort Ruminococcus) meet je als het ware de kwetsbaarheid van de darmen voor een volgende antibioticakuur.”

Nieuw middel
Voor het Franse farmaceutisch bedrijf Da Volterra was dit een belangrijk richtinggevend onderzoek. Dit bedrijf ontwikkelt een nieuw middel dat de schadelijke bijwerking van antibiotica op darmbacteriën kan voorkomen. Op basis van de resultaten van dit onderzoek gaat Da Volterra de ontwikkeling van dat middel voortzetten bij patiënten met bepaalde vormen van leukemie. Het UMCU Utrecht is intensief betrokken bij dit onderzoek. Van Werkhoven: “Doordat patiënten met leukemie een veel hoger risico hebben op infecties met Clostridium difficile, is dit bij uitstek de bevolkingsgroep om de effectiviteit van dit middel vast te stellen.” Onderzoeksleider Marc Bonten, hoogleraar moleculaire epidemiologie van infectieziekten in het UMC Utrecht is verheugd over de resultaten: “Het onderzoek was onder andere bedoeld om uit te zoeken wat de juiste patiëntengroep is om effectiviteit van deze nieuwe aanpak vast te stellen. In die opzet zijn we geslaagd en van die kennis kunnen we nu de vruchten plukken.”

De ANTICIPATE studie
De “AssessmeNT of the Incidence of Clostridium difficile Infections in hospitalized Patients on Antibiotic TrEatment” (ANTICIPATE) studie is een internationale, multicenter, prospectieve, observationele cohortstudie en werd in 2016 en 2017 uitgevoerd in 34 ziekenhuizen (21 universitaire medische centra en 13 algemene ziekenhuizen) in Duitsland, Frankrijk, Griekenland, Nederland, Roemenie en Spanje. De studie had tot doel om de incidentie van infecties met Clostridium difficile vast te stellen en om de kans op het krijgen van deze infectie beter te kunnen voorspellen. De ANTICIPATE studie is uitgevoerd door het COMBACTE consortium in nauwe samenwerking met Da Volterra.

Publicaties
Werkhoven CH van, Ducher A, Berkell M, Mysara M, Lammens C, Torre-Cisneros J, Rodríguez-Baño J, Herghea D, Cornely OA, Biehl LM, Bernard LM, Dominguez-Luzon A, Maraki S, Barraud O, Nica M, Jazmati N, Sablier-Gallis F, de Gunzburg J, Mentré F, Malhotra-Kumar S, Bonten MJM, Vehreschild MJGT, the ANTICIPATE Study Group. Incidence and predictive biomarkers of Clostridioides difficile infection in hospitalized patients receiving broad-spectrum antibiotics. Nature Communications 2021, in press.

Berkell M, Mysara M, Xavier BB, Werkhoven CH van, Monsieurs P, Lammens C, Ducher A, Vehreschild MJGT, Goossens H, de Gunzburg J, Bonten MJM, Malhotra-Kumar S, the ANTICIPATE Study Group. Microbiota-based markers predictive of development of Clostridioides difficile infection. Nature Communications 2021, in press.