Mensen met overgewicht hebben vaak vrienden met een vergelijkbaar postuur. De overdracht van microben speelt daarbij mogelijk een rol.
Wat er in onze hersenen gebeurt, heeft sterke invloed op onze eetlust. Hetzelfde geldt mogelijk ook voor maag- en darmbacteriën.
Je hebt net geluncht, maar de donuts naast je bureau staren je aan. Het lukt je niet om de gedachte van je af te zetten hoe het geglazuurde, zachte deeg zal smaken – en je beseft dat zolang je daar niet aan toegeeft, die gedachte je zal blijven achtervolgen.
Chloe Lambert
Op het eerste gezicht lijkt onze houding ten opzichte van voedsel simpel. Signalen tussen de maag en de hersenen vertellen ons wanneer we hongerig zijn of wanneer we juist vol zitten. Maar ervaring leert ons dat onze eetlust door meer factoren wordt bepaald, factoren die niet allemaal even functioneel zijn. Eén zo’n factor is de beloning die we ervaren bij het eten van calorierijk voedsel. Wanneer we glinsterende donuts naar binnen werken, zorgt het beloningscentrum in ons brein voor een plezierig gevoel. Sommigen vergelijken het verlangen naar calorierijk voedsel daarom met een drugsverslaving.
Maar er speelt meer. Wetenschappers hebben ontdekt dat de maag, samen met de microben die daar leven, onze eetlust eveneens beïnvloeden. Eetlust blijkt zelfs besmettelijk te zijn, in de letterlijke zin van het woord. Zo ontstaat een veel complexer beeld van de krachten die bepalen hoe we tegen voedsel aankijken. Dat beeld doet afbreuk aan het idee dat we zelf bepalen wat en hoeveel we eten.
‘Mensen overschatten de controle die we hebben over onze eetpatronen. Achter de schermen gebeuren veel dingen waar we geen weet van hebben. Dat maakt het moeilijk de regie in handen te houden’, zegt Tony Goldstone van Imperial College London.
Het goede nieuws is dat inzicht in de factoren die onze gedachten over voedsel bepalen, de weg vrijmaakt voor nieuwe aanpakken om de controle terug te krijgen – bijvoorbeeld door ons brein te trainen of door onze maagflora aan te passen. Die nieuwe aanpakken zullen meer effect sorteren dan simpelweg van mensen verwachten dat ze op wilskracht hun eetpatronen veranderen, zegt Goldstone. ‘Je zegt ook niet tegen astmapatiënten dat ze gewoon meer moeten ademen.’
Wat, wanneer en hoeveel we eten wordt gewoonlijk verklaard aan de hand van twee systemen, de een gebaseerd op honger, de ander gebaseerd op beloning. Het hongersysteem werkt door middel van hormonen die worden afgegeven door het spijsverteringsstelsel en door vetcellen. Die hormonen voorzien de hersenen van informatie over wanneer we voor het laatst gegeten hebben en hoe hongerig we ons zouden moeten voelen. ‘We kunnen de ene dag weinig eten, en de volgende dag juist veel, maar over de jaren heen blijft ons lichaamsgewicht redelijk stabiel. Dat hebben we te danken aan het hongersysteem’, zegt neurobioloog John Menzies van de universiteit van Edinburgh.
Waar het hongersysteem bepaalt hoeveel we eten, is het beloningssysteem met name betrokken bij wat we weten. Een centrale rol hierbij is weggelegd voor de dopaminesignaalketen. Die keten wordt het sterkst geactiveerd door voedsel dat veel vetten en suikers bevat. Dat is natuurlijk en noodzakelijk – het beloningssysteem is geëvolueerd zodat we het type voedsel uitzoeken waarvan we voor ons voortbestaan het meeste nodig hebben. ‘Als we energierijk voedsel zien, loont het om daarvan te profiteren zolang het nog beschikbaar is. Er kan ieder moment voedselgebrek ontstaan’, zegt Menzies. ‘In onze moderne leefomgeving, waarin goedkoop voedsel in overvloed aanwezig is, kan het beloningssysteem zich echter tegen ons keren. Het kan ons aanzetten om, zelfs als ons lichaam al genoeg energie op voorraad heeft, door te gaan met het eten van zoet of vet voedsel.’
Een recent wetenschappelijk experiment heeft aangetoond dat het brein zelfs een eigen caloriemeter heeft die zonder ons medeweten onze keuzes aanstuurt. Deelnemers aan het experiment kregen afbeeldingen voorgeschoteld van vijftig voedselitems, met de vraag hoeveel calorieën ieder item naar hun idee bevatte. Na afloop daarvan namen ze deel aan een voedselveiling. Ongeacht hun calorieschattingen, die er vaak naast zaten, bleken de deelnemers het vaakst te bieden op de voedselitems die in werkelijkheid de meeste calorieën bevatten. Hersen- scans liet zien dat activiteit in de beloningscentra van het brein gecorreleerd was met de ware calorie-inhoud van voedselitems: hoe meer calorieën, hoe groter de beloning.
Hoewel het honger- en het beloningssysteem sterk van elkaar verschillen, groeit het besef dat beide systemen niet los van elkaar kunnen worden gezien. Het is bijvoorbeeld aangetoond dat de beloningssignaalketens van mensen met overgewicht minder sterk reageren op voedsel dan die van mensen met een normaal lichaamsgewicht. Dat zou hen kunnen aandrijven om steeds weer meer te willen.
Een andere aanwijzing dat je het honger- en het beloningssysteem niet los van elkaar kunt zien, komt van een genetische studie naar de effecten van een gen genaamd FTO. Een specifieke variant van dat gen verhoogt het risico op overgewicht met 70 procent. Een recente studie toonde aan dat mensen met die genvariant bovengemiddelde waarden van het hongerhormoon ghreline hebben. Dat hormoon wordt afgegeven door het spijsverteringsstelsel en maakt dat je je hongerig voelt, zelfs al heb je kort daarvoor nog gegeten. Maar het gen beïnvloedt niet alleen het hongersysteem. Ook het beloningssysteem werkt vaak anders bij mensen die de genvariant hebben. Hersenscans hebben aangetoond dat hun hersenen afwijkend reageren op afbeeldingen van voedsel. De verschillen waren het grootst in de beloningscentra.
Meer bewijs voor het de verwevenheid van het honger- en het beloningssysteem komt van mensen die een maagbypass- operatie hebben ondergaan. Tijdens zo’n operatie wordt de capaciteit van de maag verkleind, waardoor voedsel sneller naar de dunne darmen stroomt. Niet alleen hebben de patiënten na de operatie minder behoefte om te eten, ook hun voedselvoorkeuren zijn drastisch veranderd. Ze voelen zich aangetrokken tot voedsel met een minder hoge calorie-inhoud. Die verandering wordt bevestigd door hersenscanstudies. Uit hersenscans blijkt dat de activiteit in de hersenbeloningscentra na een maagbypassoperatie afwijkt van de hersenactiviteit vóór de operatie.
Dat effect doet zich overigens niet voor bij mensen die in plaats van een maagbypass een maagband hebben laten plaatsen. Een mogelijke verklaring voor dat verschil is dat bij een maagbypass het voedsel sneller de darmen bereikt, wat inhoudt dat de hormoonreactie sneller op gang komt. Een maagband heeft daarentegen geen effect op hormoonconcentraties.
‘We hebben het hier over hormonen die normaal gesproken na een maaltijd worden vrijgegeven om ons het gevoel te geven dat we vol zitten. Zoals nu blijkt, hebben die hormonen dus ook effect op de werking van ons brein. Ze beïnvloeden beloningsresponsen, en daarmee het plezier dat we ervaren wanneer we eten’, zegt Goldstone. ‘De bypasspatiënt zal zeggen: ‘Ik heb geen honger, ik hoef het niet, en ik vind het ook niet aantrekkelijk.’ De maagbandpatiënt zal zeggen: ‘Ik heb geen honger, maar ik zou een moord plegen voor die chocoladecake.’’
Hoe mooi zou het zijn als je dat effect van verminderde eetlust kan oproepen zonder chirurgische ingreep? Diëtiste Susan Roberts van Tufts University in Massachusetts heeft een dieet ontwikkeld dat lijkt op het voedsel waar mensen van nature naar verlangen, maar dat niet is. ‘Waar het in feite op neerkomt is dat we het beloningssysteem in de war brengen door mensen voedsel te geven dat de smaak heeft van calorierijk, snel verteerbaar voedsel, maar dat in werkelijkheid langzaam verteerbaar is en weinig calorieën bevat’, zegt ze. Om een voorbeeld te geven: haar dieet bevat een pizza die caloriearm is, maar toch langzaam verteerbaar, doordat die veel voedingsvezels bevat.
In een kleinschalig proefexperiment maakte ze hersenscans van mensen met overgewicht. Die scans toonde de activiteit van beloningssystemen tijdens het bekijken van afbeeldingen met gezond, caloriearm voedsel. Van iedere deelnemer werden twee scans gemaakt: voorafgaand aan en na afloop van een zes maanden durend dieet. De hersenscans aan het einde van de studieperiode lieten zien dat de beloningssystemen actiever geworden waren. Die toename was niet aanwezig bij een controlegroep die het dieet niet had gevolgd.
‘Waar het in feite op neerkomt is dat we het brein opnieuw afstellen’, zegt Roberts. ‘Als je aan een pizza denkt gaat dat vaak gepaard met een gevoel van verlangen. Dat komt doordat je je onbewust de calorieboost voorstelt. Als je de pizza vervolgens eet en die calorieboost uitblijft, dan past het beloningssysteem zich geleidelijk aan, zodat het na verloop van tijd niet meer een caloriebom verwacht’, zegt ze.
Doordat voedingsvezels je het gevoel geven vol te zitten, dragen ze bij aan dat bijstellen van verlangens. Roberts benadrukt dat een belangrijke voorwaarde voor succes is dat de deelnemers alleen eten wanneer ze echt honger hebben. Op die manier wordt de beloning van het voedsel versterkt. Bij iemand die zich daar niet aan houdt en terugvalt naar zijn of haar oude eetpatronen, worden de oude beloningssystemen juist versterkt. Roberts is nu twee grootschalige klinische experimenten aan het opzetten, en heeft het dieet op de markt gebracht.
We kunnen ons brein dus aanleren om een ander soort voedsel lekker te gaan vinden. Maar we zijn ook goed op weg om een beter begrip te krijgen van hoe de hersenen invloed uitoefenen op mensen die niet te veel maar juist te weinig eten, zoals anorexiapatiënten. Die aandoening werd lange tijd beschouwd als een hoofdzakelijk psychologische afwijking, maar naar het zich nu laat aanzien, ondergaan de hersenen van anorexiapatiënten fysieke herstructureringen. ‘We hebben hier te maken met biologische afwijkingen, niet slechts psychologische afwijkingen’, zegt psychiater Cynthia Bulik, die namens de universiteit van North Carolina onderzoek doet naar eetstoornissen.
Anorexiastudies duiden erop dat dezelfde factoren die mensen ertoe aanzetten om te veel te eten, ook een rol spelen bij anorexiapatiënten, maar bij hen het tegenovergestelde effect bewerkstelligen. Recent onderzoek heeft bijvoorbeeld aangetoond dat genen die in verband zijn gebracht met een verhoogd risico op overgewicht, eveneens een rol spelen bij anorexia.
Het exacte mechanisme wordt nog onderzocht, maar het zou kunnen dat waar mensen met overgewicht te kampen hebben met een gedempte dopaminesignaalketen, anorexiapatiënten juist last hebben van een overactieve en overgevoelige dopaminesignaalketen. ‘Dat zou alle beloningsstimuli, met name de stimuli die verband houden met voedsel, voor hen overweldigend maken, met als gevolg dat ze afstand nemen van voedsel en niet willen eten’, zegt neuropsycholoog Caitlin O’Hara van Kings College London, die net als Bulik eetstoornissen onderzoekt.
Een ander theorie is dat anorexiapatiënten door hun brein beloond worden voor dingen die de meeste mensen juist als onplezierig ervaren, zoals hongerig zijn. ‘Mensen met anorexia voelen zich verschrikkelijk als ze vol zitten’, zegt Bulik. ‘Bij hen is het verhongeren dat kalmerend op hun gemoed werkt.’
Het is nog niet duidelijk of deze afwijkende beloningsrespons een oorzaak of een gevolg is van eetstoornissen. Maar de vaststelling dat eetstoornissen in ieder geval gedeeltelijk zijn te herleiden tot afwijkingen in de hersenen, biedt perspectieven voor behandeling. Een recente studie van Kings College London naar vijf personen met ernstige, onbehandelbare anorexia lijkt uit te wijzen dat stimulatie van hersencentra die betrokken zijn bij eetlust en emotieregulatie, verschil kan maken. Experimentele behandelingen bestaande uit implantaten die diep in de hersenpan het beloningssysteem stimuleren wanneer een persoon eet, zijn eveneens effectief gebleken tegen ernstige eetstoornissen.
Onze hersenen hebben dus een sterke invloed op wat we weten. Hetzelfde geldt mogelijk ook voor maag- en darmbacteriën. Die kunnen onze gedachten zelfs manipuleren (zie kader ‘Microbiële controle over gedachten’). Het onderzoeksteam van Bulik heeft aangetoond dat tijdens acute stadia van anorexia de samenstelling van de maag- en darmflora sterkt afwijkt van de maag- en darmflora bij betere voeding. Ze denkt dat periodes van uithongeren in het voordeel werken van microben die kunnen overleven met een minimale toevoer aan calorieën.
Het is moeilijk om de invloed die onze maag- en darmmicroben op ons hebben te overschatten. In 2014 heeft geneeskundige Joe Alcock van de universiteit van New Mexico samen met zijn collega’s de resultaten gepubliceerd van een literatuurstudie naar het microbioom. Hij kwam tot een fascinerende conclusie: het is goed mogelijk dat maag- en darmmicroben onze voedselverlangens en -voorkeuren controleren, om zo hun eigen belangen te behartigen.
Er zijn meerdere manieren waarop ze dat kunnen doen. Dierstudies hebben aangetoond dat de maag- en darmflora invloed uitoefenen op smaakreceptoren, wat weerslag heeft op voedselvoorkeuren. En veel maag- en darmmicroben produceren eiwitten die lijken op maag- en darmhormonen. Alcock vermoedt zelfs dat de veranderingen in voedselvoorkeuren die mensen ervaren na een maagoperatie, zijn te herleiden tot veranderingen in de maag- en darmflora, en dus niet tot veranderingen van hormoonspiegels.
Dat houdt in dat probiotica, die de samenstelling van het microbioom helpen te veranderen, machtige wapens kunnen zijn in de regulatie van voedselvoorkeuren. En het suggereert dat een gevarieerd dieet het voor welke microbe dan ook moeilijker maakt om te floreren en zo de controle over te nemen.
Omdat de microbiomen op gezichten en in monden van huisgenoten meer met elkaar overeenkomen dan die van mensen die niet samenleven, leidt de vaststelling dat onze voedselvoorkeuren beïnvloed worden door maag- en darmbacteriën bovendien tot het bizarre idee dat voedselvoorkeuren besmettelijk kunnen zijn. Het kan natuurlijk ook dat die gelijkenis simpelweg aantoont dat leden van een huishouden hetzelfde voedsel eten. Maar het zou evengoed zo kunnen zijn dat maag- en darmbacteriën overgaan van persoon op persoon.
Het is bekend dat mensen een hoger risico lopen op overgewicht als ze een vriend of vriendin hebben die aan overgewicht lijdt. Ook voor dit verband wordt gespeculeerd dat het te maken heeft met de verspreiding van microben, en dus niet met culturele overdracht.
De nieuwe inzichten in de verborgen krachten achter onze eetlust kunnen verstrekkende implicaties hebben. Goldstone vraagt zich zelfs af of het manipuleren van de connectie tussen honger- en de beloningssystemen andersoortige verlangens kan beïnvloeden. Dierstudies hebben reeds aangetoond dat het hongerhormoon ghreline de consumptie van alcohol, nicotine en andere drugs stimuleert. Verzadigingshormonen remmen juist de consumptie daarvan.
Goldstone verwacht dat die resultaten niet alleen iets vertellen over dieren, maar ook over onszelf. ‘We hebben aangetoond dat een volle maag niet alleen van invloed is op hoe je brein op voedsel reageert, maar ook op hoe je brein reageert op stress of op het winnen van een geldbedrag’, zegt hij. ‘Dat komt door de centrale rol van het beloningssysteem. Er is bewijs dat spijsverteringshormonen niet alleen de beloning en consumptie van voedsel beïnvloeden, maar ook de beloning en consumptie van allerlei schadelijke drugs, zoals nicotine, cocaïne, en alcohol’, zegt hij. Goldstone en zijn collega’s zijn momenteel voorbereidingen aan het treffen voor een grootschalige studie naar deze effecten.
Op zijn minst suggereert dit alles dat je niet van mensen mag verwachten dat ze puur op basis van wilskracht de controle houden over hun eetgewoonten, met name niet als ze lijden aan overgewicht. ‘Er is een groep van onderzoekers die al jarenlang roepen dat wilskracht het enige wapen tegen overgewicht is’, zegt Roberts. ‘Ik geloof niet dat dat ons in de afgelopen dertig jaar veel verder geholpen heeft. En dat zal ook nooit gaan gebeuren. En dat is waarom wij het nu op een andere manier proberen.’
RUNNER’S HIGH
Hoe kan het dat hardlopers, die hongerig en uitgeput zijn, toch vaak een gevoel van euforie ervaren? Dat kan weleens te maken hebben met het verzadigingshormoon leptine. Of beter gezegd: met een gebrek daaraan. Leptine wordt aangemaakt in verhouding tot lichaamsvetwaarden. Na een maaltijd geeft het hormoon aan het brein door dat we vol zitten, waardoor onze eetlust verdwijnt. Maar leptine is ook een belangrijke regulator van dopamine in de hersenen. Dat hormoon veroorzaakt gevoelens van plezier en genot.
Om de effecten van leptine te testen, maakte voedingsdeskundige Stephanie Fulton samen met haar collega’s van de universiteit van Montreal gebruik van genetisch gemodificeerde muizen. Die muizen misten een leptinereceptor, met als gevolg dat ze bovengemiddeld veel dopamine aanmaakten. Vergeleken met normale muizen bleken die genetisch gemodificeerd muizen gedurende de dag tweemaal zo ver en zo snel te rennen. Fulton denkt dat tijdens het rennen afnemende waarden leptine een signaal aan het brein geven om een gevoel van plezier en motivatie te genereren. Dat mechanisme kan zijn geëvolueerd om ons aan te zetten naar voedsel te blijven zoeken in tijden van uithongeren, zegt ze. ‘In onze evolutionaire geschiedenis moesten we bewegen om aan voedsel te komen. Dat was niet vrijelijk beschikbaar, dus moesten we erachteraan rennen. Het lijkt er dus op dat leptine niet alleen invloed uitoefent op het consumptiegedeelte van voeding, maar ook op het gedrag dat van belang is om voedsel te bemachtigen, zoals rennen.’ Magere mensen, zoals marathonrenners, hebben lagere waarden van leptine in hun bloed. Mogelijk zijn ze daardoor vatbaarder voor de beloningseffecten van lichaamsbeweging, zegt Fulton. Het zou eveneens kunnen verklaren waarom anorexiapatiënten vaak rusteloos en hyperactief zijn, aangezien bij die groep lage leptinewaarden eveneens voorkomen.
MICROBIËLE CONTROLE OVER GEDACHTEN
Je maag- en darmbacteriën wegen meer dan je hersenen, en die massa aan microben beïnvloedt mogelijk je gedachten. Het is bijvoorbeeld bekend dat het verwisselen van de microbiota bij angstige en normale muizen hun persoonlijkheden omwisselt. Neurowetenschapper Kathy Magnusson van de universiteit van Oregon heeft aangetoond dat een suikerrijk dieet bij dieren leidt tot veranderingen in de maag- en darmbacteriën, en dat die verandering de cognitieve flexibiliteit van dieren negatief beïnvloedt. De dieren bleken minder goed in staat om zich aan te passen aan veranderende situaties. Neurofarmacoloog John Cryan van University College Cork in Ierland ontdekte dat bij knaagdieren die een bouillon te eten kregen met daarin de microbe Lactobacillus rhamnosus, stress- en angstniveaus afnamen. Lactobacillus rhamnosus staat erom bekend dat die een neurotransmitter genaamd GABA vrijgeeft. Dat stofje remt angstgevoelens. Enkele maanden geleden presenteerde het onderzoeksteam van Cryan experimenteel bewijs dat dat effect zich niet alleen voordoet in muizen, maar ook in mensen. Een groep van 22 mannen nam het probioticum gedurende vier weken en bleek minder last te hebben van stress en angst.
In 2013 toonde een andere studie aan dat gezonde vrouwen die gedurende vier weken een probiotisch melkproduct dronken, veranderingen vertoonden in breincentra die betrokken zijn bij emotieverwerking. Het onderzoeksteam zegt dat deze onderzoeksresultaten de weg vrijmaken voor de behandeling van depressie en andere gemoedsstoornissen met behulp van probiotica.
Denken met je darmen
Wat er in onze hersenen gebeurt, heeft sterke invloed op onze eetlust. Hetzelfde geldt mogelijk ook voor maag- en darmbacteriën.