Skip to ContentSkip to Navigation
Onderdeel van Rijksuniversiteit Groningen
Science LinX Science LinX nieuws

Darmbacterie lijkt verantwoordelijk voor bijwerking van Parkinson-medicijn

20 oktober 2020
Kort & bondig
Patiënten met de ziekte van Parkinson krijgen daarvoor levodopa toegediend. Dit middel wordt uit de darmen opgenomen. RUG-microbioloog Sahar El Aidy en haar team ontdekten dat een deel van de levodopa in de darm wordt afgebroken tot een substantie (DHPPA) die de beweeglijkheid van de darm vermindert. Op die manier kan het middel tegen Parkinson zorgen voor een verstopping van de darm. Dat is extra vervelend omdat verstopping ook al een symptoom van de ziekte is. Maar de resultaten van dit onderzoek kunnen zorgen voor de ontdekking van middelen die de afbraak van levodopa tot DHPPA remmen.

Bacteriën in de dunne darm kunnen levodopa, het belangrijkste geneesmiddel tegen de ziekte van Parkinson, afbreken via deaminatie. Deze afbraak van niet-geabsorbeerde resten van het middel kunnen de beweeglijkheid van de darm remmen. Dit beschrijven onderzoekers van de RUG in een artikel dat op 20 oktober verscheen in het tijdschrift BMC Biology. Constipatie is sowieso al een symptoom van de ziekte, en deze bijwerking veroorzaakt door darmbacteriën maakt dan nog eens erger.

Patiënten met de ziekte van Parkinson krijgen tabletten met het middel levodopa toegediend, dat in de hersenen wordt omgezet in de neurotransmitter dopamine. De dunne darm absorbeert de meeste levodopa, maar niet alles. Acht tot tien procent komt verderop in de darm terecht, en bij oudere patiënten kan dat nog verder oplopen. In deze delen van de darm bevinden zich bacteriesoorten, zoals Clostridium sporogenes, die het middel kunnen opnemen en deamineren (ze verwijderen een NH2-groep van het molecuul).

Sahar El Aidy | Foto RUG
Sahar El Aidy | Foto RUG

Darmen

‘Vorig jaar lieten andere onderzoekers zien dat deze bacterie aromatische aminozuren kon deamineren’, vertelt Sahar El Aidy, adjunct hoogleraar Micrbiologie aan de RUG. Zij wist dat de chemische structuur van levodopa lijkt op die van het aromatische aminozuur tyrosine. ‘Dit suggereerde dat de bacterie ook levodopa kan afbreken, wat de beweeglijkheid van de darmen van patiënten met Parkinson kan aantasten.’

Onderzoek van El Aidy en haar team liet zien dat de bacterie C. sporogenes inderdaad levodopa kan afbreken, in 3-(3,4-dihydroxyphenyl)propionzuur (DHPPA). ‘Dit process vindt plaats in vier stappen, waarvan er drie al bekend waren. Maar wij hebben nu de ontdekt hoe de eerste stap verloopt, namelijk via een transaminase enzym.’

Koffie

Vervolgens keek het team of DHPPA een effect heeft op de beweeglijkheid van het verre deel van de dunne darm, waarbij ze een modelsysteem in het lab gebruikten waarin dat is te meten. Een geïsoleerd stukje darm wordt geprikkeld tot samentrekken door acetylcholine toe te voegen. Daarna volgt DHPPA. ‘Binnen vijf minuten deed dat de beweeglijkheid dalen met 69 procent, na vijftien minuten was dat zelfs 73 procent.’ Dit experiment laat duidelijk zien dat een afbraakproduct van levodopa de samentrekkingen van de darm kan verminderen en zo voor verstopping kan zorgen.

Bacteriële afbraak van levodopa tot DHPPA | Illustratie El Aidy lab
Bacteriële afbraak van levodopa tot DHPPA | Illustratie El Aidy lab

Om uit te zoeken of dit laboratoriummodel relevant is voor echte patiënten heeft Sebastiaan van Kessel, promovendus in de groep van El Aidy, onderzocht of DHPPA aanwezig is in de ontlasting van Parkinson patiënten. ‘Omdat het ook een afbraakproduct is van koffie of fruit hebben we monsters van patiënten vergeleken met die van gezonde personen met een zelfde dieet’, legt El Aidy uit. Het resultaat van dit onderzoek liet zien dat in de ontlasting van patiënten die met levodopa werden behandeld significant meer DHPPA aanwezig was. Om ook nog te bevestigen dat de aanwezigheid van de darmbacterie C. sporogenes, of andere bacteriën die in staat zijn tot deaminatie in de darm, werden bacteriën uit ontlastingsmonsters gekweekt en gevoed met de stof uit het afbraakproces die in DHPPA wordt omgezet. Dit experiment liet zien dat de bacteriën inderdaad levodopa kunnen afbreken tot DHPPA.

Enzymen

Alles bij elkaar suggereren de resultaten dat het middel levodopa, voor zover het niet uit de darm is opgenomen, kan worden afgebroken door darmbacteriën tot DHPPA, dat vervolgens de beweeglijkheid van de darmen remt. Omdat darmverstopping al een symptoom is van de ziekte van Parkinson is het extra vervelend dat het geneesmiddel dat de symptomen van de ziekte moet onderdrukken juist de darmwerking extra afremt, door de activiteit van darmbacteriën. ‘Maar nu we dit weten kunnen we op zoek gaan naar stoffen die de enzymen remmen van de deaminatie reactie die wij nu beschreven hebben.’

Referentie: Sebastiaan P. van Kessel, Hiltje R. de Jong, Simon L. Winkel, Sander S. van Leeuwen, Sieger A. Nelemans, Hjalmar Permentier, Ali Keshavarzian and Sahar El Aidy: Gut bacterial deamination of residual levodopa medication for Parkinson’s disease BMC Biology, 20 October 2020

Zie ook: Darmbacteriën hebben invloed op behandeling ziekte van Parkinson

Laatst gewijzigd:20 oktober 2020 15:10
View this page in: English

Meer nieuws

  • 18 maart 2024

    VentureLab North helpt onderzoekers op weg naar succesvolle startups

    Het is menig onderzoeker al overkomen. Tijdens het werken vraag je je opeens af: zou dit niet ontzettend nuttig zijn voor de mensen buiten mijn onderzoeksveld? Er zijn allerlei manieren om onderzoeksinzichten te verspreiden. Denk bijvoorbeeld aan...

  • 04 maart 2024

    Een plantaardige sensor

    In Makers van de RUG belichten we elke twee weken een onderzoeker die iets concreets heeft ontwikkeld: van zelfgemaakte meetapparatuur voor wetenschappelijk onderzoek tot kleine of grote producten die ons dagelijks leven kunnen veranderen. Zo...

  • 11 december 2023

    Join the 'Language and AI' community

    As a part of the Jantina Tammes School, the 'Language and AI' theme is an interdisciplinary initiative that aims to encourage collaboration among academics, PhD candidates, students, and industry representatives who share a keen interest in the...