Microbioom en biologische klok

De biologische klok, ofwel het circadiane ritme, staat in een modern leven op verschillende manieren onder druk. Dat kan ernstige gevolgen hebben voor onze gezondheid door de invloed op onder andere het microbioom. Hoe kunnen we dit voorkomen, behalve door met de kippen op stok te gaan?

Slaapritme

Klachten die te maken hebben met de verstoring van de biologische klok kunnen het beste worden aangepakt bij de bron: door het dag-nachtritme te herstellen. Ouderwets, elke dag op hetzelfde tijdstip slapen en op hetzelfde tijdstip weer op. Liefst kort na zonsondergang naar bed en bij zonsopgang uit de veren. Dat is rond de evenaar, waar de zon altijd ongeveer op hetzelfde tijdstip ondergaat veel makkelijker en vanzelfsprekender dan in landen die ver van de evenaar af liggen. Daar bestaan grote verschillen tussen zomer en winter. Het vermijden van kunstlicht en beeldschermen kan al een grote verbetering zijn. Onderzoek toont aan dat jongeren die dagelijks schermen gebruiken voor het slapen, meer slaapklachten hebben. Vooral het blauwe licht heeft invloed op de biologische klok en zorgt voor een kunstmatige verlenging van de dag. De huidige generatie smartphones en televisies zenden meer blauw licht uit dan oudere apparaten. Door het dragen van een oranje/amberkleurige bril kan het blauwe licht gefilterd worden. Slaapproblemen bij jongeren verminderen als ze ’s avonds een oranjekleurige bril dragen (Kerkhof 2019).

Een ander belangrijk element is het ontbreken van licht tijdens de nacht. Donkere gordijnen of een slaapmasker kunnen daarbij een belangrijk hulpmiddel zijn. Van beide is aangetoond dat ze bijdragen aan een hogere melatonineproductie en een betere slaap. Een nadeel hiervan is echter dat ze de lichtinval in de ochtend ook blokkeren waardoor het lichaam niet natuurlijk wakker wordt. Als de zon niet in uw kamer kan schijnen in de ochtend, kan een lichtwekker helpen (Gooley 2018).

Daglicht

Terwijl we ’s avonds in het kunstlicht zitten, brengen we overdag veel inpandige tijd door en ook dat draagt bij aan het verstoren van het circadiane ritme. Overdag zien we daardoor minder daglicht (en/of zonlicht) dan natuurlijk is, waardoor de cyclus van licht en donker afzwakt. We missen de natuurlijke zeitgebers. Zeitgebers zijn externe en omgevingsfactoren die ons biologische ritme synchroniseert. Buitenlucht en -licht is essentieel voor een goed functionerend circadiaan ritme.

Mogelijk speelt het bijkomende gemis aan vitamine D ook een rol. Vitamine D beïnvloedt in vitro rechtstreeks de transcriptie van genen die samenhangen met de biologische klok. Ook bevatten delen in de hersenen waar de biologische klok wordt gereguleerd hoge hoeveelheden vitamine D receptoren. Het is daarom niet ondenkbaar dat sommige relaties tussen vitamine D en gezondheid voortkomen uit het positieve effect dat vitamine D heeft op de slaap en het circadiane ritme. Een negatieve relatie tussen vitamine D-status enerzijds en slaapduur en slaapefficiëntie anderzijds bevestigt deze indruk (Cheng 2017).

Gezond eten

Onderzoek laat zien dat het microbioom ook een circadiaan ritme heeft. Lang werd dit niet erkend omdat het microbioom niet direct aan licht wordt blootgesteld en het er niet op leek dat het een eigen ingebouwd circadiaan ritme had. Als de gastheer een instabiel of verstoord circadiaan ritme heeft, raakt echter ook het ritme van de microbioom in de war, wat leidt tot een dysbalans in de compositie van het microbioom. Deze dysbalans kan leiden tot pathologiën zoals het metabool syndroom (Voigt 2016, Deaver 2018).

Voeding die rijk is aan (prebiotische) vezels maakt het microbioom rijker en daarmee robuuster, waardoor mensen waarschijnlijk beter bestand zijn tegen de gevolgen van circadiane verstoring. Groente, fruit, bonen, noten en knollen zijn goede bronnen van prebiotische vezels. Gefermenteerde producten zoals probiotische yoghurt, kefir, kombucha en zuurkool verdienen mogelijk ook een rol omdat ze van nature rijk zijn aan gunstige bacteriën die de diversiteit van het microbioom kunnen ondersteunen.

Timing

Minstens zo belangrijk voor herstel en onderhoud van het circadiane ritme is de timing van de maaltijden. Het is allereerst belangrijk vaste tijden aan te houden voor de maaltijden, dit is namelijk een belangrijke zeitgeber voor het microbioom. Daarnaast helpt ook een duidelijke scheidslijn tussen de periodes van vasten en voeden. De vastenperiode is namelijk belangrijk voor het microbioom voor detoxificatie, de voedingsperiode is belangrijk voor onder andere DNA-reparatie en celgroei (Voigt 2016).

Time Restricted Feeding (TRF) is een vorm van intermittent fasting, waarbij de periode wordt beperkt waarin de maaltijden worden gebruikt tot een vast blok van een aantal uren per dag. Bijvoorbeeld tussen 10 uur ’s ochtends en 18 uur ’s avonds. Ervoor en erna wordt niet gegeten. Onderzoek in muizen toont aan dat TRF de hersengebieden die de het circadiane ritme regelen beïnvloedt. Onderzoekers suggereren dat dit niet alleen een positief effect heeft op het circadiane ritme maar ook op de algehele gezondheid en de levensduur (Froy 2009).

Bij muizen zijn studies gedaan die lieten zien dat een vetrijk dieet alleen tot overgewicht leidde als de muizen gevoerd werden in de inactieve fase (vergelijkbaar met ’s avonds of ’s nachts bij mensen). Kregen ze een vetrijk dieet in de actieve fase (vergelijkbaar met overdag bij mensen) dan werden ze niet obees (Hatori 2012). Andere studies bij knaagdieren kwamen tot dezelfde conclusie. Eten gedurende de actieve periode heeft geen negatieve gevolgen voor het metabolisme, eten gedurende de inactieve fase heeft dat wel (Patterson 2017).

Beweging

Hoewel de relatie tussen lichaamsbeweging en de biologische klok niet intensief is onderzocht, blijkt uit de meeste studies die kijken naar het effect van lichaamsbeweging op de duur en kwaliteit van de slaap, dat dit positief is. Een goede reden – naast alle denkbare en bekende – om aan te dringen op lichaamsbeweging als onderdeel van een gezonde leefstijl.

Een recente studie laat zien dat ’s ochtends sporten een goede invloed heeft op elke chronotype (slaaptype). Afhankelijk van het chronotype kan ’s avonds sporten ook gunstig zijn (Thomas 2020). Omdat laat sporten de melatonine uitscheiding kan vertragen is ’s avonds sporten ongunstig voor de zogenaamde avondmensen (Van Reeth 1994). Ochtendmensen kunnen soms baat hebben bij sporten aan het eind van de middag/avond om het circadiane ritme te resetten (Thomas 2020).

Kennis in de praktijk

In onze huidige maatschappij is het doel om met de kippen op stok te gaan niet haalbaar. Maar door een aantal leefstijl- en voedingsaanpassingen kan de biologische klok positief worden beïnvloed. Het microbioom speelt een belangrijke rol binnen onze gezondheid en kan worden ondersteund door het eten van voldoende groenten en fruit met prebiotische voedingsvezels. Ondersteun ook het circadiane ritme van het microbioom door maaltijden slim te timen met voldoende tijd tussen maaltijden, denk hierbij aan het 16-8 ritme waarbij 8 uur per dag wordt gegeten en 16 uur per dag wordt gevast. Zorg daarnaast voor een gezonde leefstijl met voldoende beweging, het liefst buiten in het daglicht. Vermijd ’s avonds schermen met blauw licht, sommige schermen hebben al speciale avondfilters die u kunt instellen, of gebruik een bril die het blauwe licht filtert. Door kleine aanpassingen in de leefstijl helpt u uw client de biologische klok te herstarten. Dit kan een grote invloed hebben op slaapproblemen en gezondheidsproblemen zoals het metabool syndroom.

Bronnen

Kerkhof, L. W. M. van, T. van der Maaden, W. van der Meijden, M. van Elk, L. E. van Nierop, M. E. T. Dollé, D. J. Stenvers, P. Bisschop, E. van Someren, en A. Kalsbeek. ‘Schermgebruik, blauw licht en slaap’. Report. Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu RIVM, 6 maart 2019. https://rivm.openrepository.com/handle/10029/622869.

Cheng, Tuck Seng, See Ling Loy, Yin Bun Cheung, Shirong Cai, Marjorelee T. Colega, Keith M. Godfrey, Yap-Seng Chong, e.a. ‘Plasma Vitamin D Deficiency Is Associated With Poor Sleep Quality and Night-Time Eating at Mid-Pregnancy in Singapore’. Nutrients 9, nr. 4 (april 2017): 340. https://doi.org/10.3390/nu9040340.

Voigt, R.M., C.B. Forsyth, S.J. Green, P.A. Engen, en A. Keshavarzian. ‘Circadian Rhythm and the Gut Microbiome’. In International Review of Neurobiology, 131:193–205. Elsevier, 2016. https://doi.org/10.1016/bs.irn.2016.07.002.

Deaver, Jessica A., Sung Y. Eum, en Michal Toborek. ‘Circadian Disruption Changes Gut Microbiome Taxa and Functional Gene Composition’. Frontiers in Microbiology 9 (2018). https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00737.

Hatori, Megumi, Christopher Vollmers, Amir Zarrinpar, Luciano DiTacchio, Eric A. Bushong, Shubhroz Gill, Mathias Leblanc, e.a. ‘Time-Restricted Feeding without Reducing Caloric Intake Prevents Metabolic Diseases in Mice Fed a High-Fat Diet’. Cell Metabolism 15, nr. 6 (6 juni 2012): 848–60. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2012.04.019.

Patterson, Ruth E., en Dorothy D. Sears. ‘Metabolic Effects of Intermittent Fasting’. Annual Review of Nutrition 37, nr. 1 (2017): 371–93. https://doi.org/10.1146/annurev-nutr-071816-064634.

Froy, Oren, Nava Chapnik, en Ruth Miskin. ‘Effect of Intermittent Fasting on Circadian Rhythms in Mice Depends on Feeding Time’. Mechanisms of Ageing and Development 130, nr. 3 (maart 2009): 154–60. https://doi.org/10.1016/j.mad.2008.10.006.

Van Reeth, O., J. Sturis, M. M. Byrne, J. D. Blackman, M. L’Hermite-Baleriaux, R. Leproult, C. Oliner, S. Refetoff, F. W. Turek, en E. Van Cauter. ‘Nocturnal Exercise Phase Delays Circadian Rhythms of Melatonin and Thyrotropin Secretion in Normal Men’. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 266, nr. 6 (1 juni 1994): E964–74. https://doi.org/10.1152/ajpendo.1994.266.6.E964.

Thomas, J. Matthew, Philip A. Kern, Heather M. Bush, Kristen J. McQuerry, W. Scott Black, Jody L. Clasey, en Julie S. Pendergast. ‘Circadian rhythm phase shifts caused by timed exercise vary with chronotype’. JCI Insight 5, nr. 3. Geraadpleegd 30 juni 2020. https://doi.org/10.1172/jci.insight.134270.

Gooley, Joshua J. ‘Light-Induced Resetting of Circadian Rhythms in Humans’. Journal of Science and Technology in Lighting 41, nr. 0 (2018): 69–76. https://doi.org/10.2150/jstl.IEIJ160000594.