​Navorsers by die Universiteit Stellenbosch (US) se pas gestigte Afrika-mikrobioominstituut gaan soos ontdekkingsreisigers wees wat 'n grootliks onontdekte wêreld betree – die menslike mikrobioom.

Prof Stephen O'Keefe, waarnemende Direkteur van die Instituut, is 'n internasionaal bekende navorser met sowat 40 jaar se ervaring in voedings-gastroënterologie. Hy sal 'n tweeledige rol speel aan die US en die Universiteit van Pittsburgh, waar hy professor in geneeskunde en Direkteur van die Centre for Intestinal Health and Nutrition Support is.

O'Keefe se passie vir voedingsgeneeskunde het tydens sy kinderjare ontstaan. Hy het in Noord-Rhodesë (nou Zambië) grootgeword, waar hy sy pa, 'n dokter, tydens vakansies op kliniekbesoeke vergesel het. “Dit was gedurende hierdie besoeke dat ek opgemerk het voeding is een van die sleutelfaktore wat gesondheid raak," vertel hy.

Hierdie belangstelling het gelei tot opleiding in geneeskunde (Guy's Hospital) en menslike voeding (London School of Hygiene and Tropical Medicine), gevolg deur interne geneeskunde en gastroënterologie by Oxford en die King's College Hospital, asook 'n genootskap in voeding aan Harvard en die Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Hier het O'Keefe geleer om pasiënte te help wat nie kon eet nie deur intervensietegnieke soos voeding deur 'n buis of 'n aar te gebruik. “Dis die verwesterde idee van voedingsteun."

Maar hy het ook begin besef dat spysverteringskanaalsiektes drasties oor die wêreld heen en in verskillende gemeenskappe varieer. Hierdie besef het meegebring dat hy in sy kliniese praktyk en navorsing op voedingsgastroënterologie in beide ontwikkelde en onontwikkelde omgewings fokus.

O'Keefe se werk oor kolonkanker is veral invloedryk. In 2015 het hy in 'n baken-studie getoon dat diepgaande veranderinge in die ingewandsmikrobioom plaasvind as 'n laeveseldieet met baie vleis en vet verruil word vir 'n hoëveseldieet met min vleis en vet. Dit het belangrike implikasies vir kankerrisiko.

Daar is reusepotensiaal vir verdere deurbrake in die vinnig ontwikkelende veld van mikrobioomnavorsing. Hierdie vooruitsig het 'n verlange na Afrika by O'Keefe laat ontstaan, “om meer basiese voedingsprobleme aan te pak". Dit het hom teruggebring huis toe, na Suider-Afrika en die Universiteit Stellenbosch.

'n Krioelende, lewensbelangrike wêreld

Die mikrobioom is die genetiese materiaal van die mikrobiese populasie – mikrobiota soos bakterieë, fungi, swamme, protosoë en virusse – in 'n spesifieke omgewing, byvoorbeeld die menslike liggaam.

Dít is die terrein wat navorsers by die nuwe Instituut sal karteer. Dit is 'n digbevolkte en komplekse terrein: die getal gene teenwoordig in een mens se mikrobioom is na raming 200 keer meer as dié in die menslike genoom en wetenskaplikes het eers onlangs die volle biologiese belang daarvan begin besef. Daar is toenemende bewyse van die deurslaggewende rol wat die mikrobioom speel in basiese gesondheidsaspekte soos die vertering van kos, vitamienproduksie, die regulering van die immuunstelsel en siektebestryding.

O'Keefe se entoesiasme vir hierdie gedyende veld is tasbaar: “Dis soos om nog 'n orgaan in die liggaam te ontdek… Dis fassinerend hoeveel ons leer oor hoe die mikrobioom ons gesondheid raak – hoe dit gesondheid in stand hou, maar ook hoe dit siektes kan veroorsaak."

Daar word byvoorbeeld in studies gekyk na die rol wat mikrobiota in wanvoeding en verdwerging speel. In ander navorsing word gekyk hoe kennis van die mikrobioom gebruik kan word om by laeproteïendiëte aan te pas of hongersnood te oorleef.

Die vesel-legkaart

Dieet is die faktor wat die mikrobioom meer as enigiets anders beïnvloed en dit word goed deur die dieetvesel-voorbeeld geïllustreer. Denis Burkitt, 'n Ierse chirurg wat ná die Tweede Wêreldoorlog in Afrika gewerk het, het verskille in siektepatrone tussen Afrikane en Europeërs opgemerk en was glo die eerste om die radikale gedagte te opper dat die relatiewe veseltekort in die verwesterde dieet die deurslaggewende faktor is.

Dit is bevestig deur O'Keefe se merkwaardige “dieetuitruiling"-bevindings. Nadat hy opgemerk het dat daar 'n hoë voorkoms van kolonkanker onder AfroAmerikaners is, terwyl inheemse Afrikane selde poliepe of kanker ontwikkel, het O'Keefe 'n studie ontwerp waarin 'n groep Afro-Amerikaners 'n tradisionele Afrika-dieet hoog in vesel en laag in vet gevolg het, terwyl 'n groep laerisiko-inheemse Afrikane na 'n verwesterde dieet oorgeskakel het. Ná slegs twee weke het mukosale biomerkers van kolonkankerrisiko in die Afro-Amerikaanse groep verminder, terwyl meer kankerrisikobiomerkers in die Afrikane aanwesig was.

Navorsers begin nou verstaan dat 'n verwesterde dieet 'n belangrike impak op die samestelling en aktiwiteit van die mikrobiotika het en veroorsaak dat hulle metoboliete produseer wat die risiko van nie net kolonkanker verhoog nie, maar ook van inflammatoriese ingewandsiekte, hartsiekte en diabetes.

Die groeiende lys van “westerse siektes" wat potensieel met mikrobiotika verband hou, sluit in asma en outo-immuunsiektes. Daar heers ook kommer dat mikrobiotika moontlik tot die vetsugepidemie bydra deur oortollige voedingstowwe te berg.

Lesse vir Afrika

Vanselfsprekend is hierdie toestande nie meer tot ontwikkelde lande beperk nie. Soos wat lewenstyle verander, verander die potensiaal vir 'n ontploffing van sulke siektes in Afrika. (Vetsug groei byvoorbeeld die vinnigste in minder ontwikkelde lande.)

Die mikrobioom het boonop implikasies vir behandelingsregimes: sommige mense reageer byvoorbeeld goed op medikasie vir TB en MIV, maar ander nie. Nuwe bewyse toon dit kan toegeskryf word aan merkbaar verskillende mikrobiotika in individue – en dit kan moontlik deur dieet, oorplantings of ander metodes reggestel word.

Hierdie is die soort tergende vrae wat die nuwe Instituut sal ondersoek. “Ons kan baie leer uit wat goed omtrent die Afrikadieet was en dit in iets nuttigs omskep om te verhoed dat verwesterde siektes in Suid-Afrika en ontwikkelde Afrika oor die algemeen voorkom," sê O'Keefe.

Die werk van die Instituut sal deur sy unieke interdissiplinêre aard versterk word. Dit word in die Afdeling Interne Geneeskunde gehuisves, maar deur drie Fakulteite ondersteun – Geneeskunde, Wetenskap en Agriwetenskap – en sal wetenskaplikes van verskeie departemente en afdelings betrek. Dit sal navorsers in staat stel om die menslike mikrobioom in sy interaksie met die omgewing te bekyk en navorsing oor mikrobiotika in grond, plante en diere, asook die menslike liggaam byeen te bring.

“Dit sal ons bykomende hefvermoë gee om hierdie probleme op 'n nuwe manier aan te pak," verduidelik O'Keefe. “Die idee is dat ons 'n katalisator vir die ander vakrigtings in die universiteit vorm om aktiwiteite te integreer en die meeste uit hierdie opwindende nuwe area te put."

Foto-erkenning: Damien Schumann