Wat hebben hittestress en ketose gemeenschappelijk? Volgens Prof. Lance Baumgard (Iowa, USA) is het antwoord op deze vraag : het ‘leaky gut syndroom’ (LGS) of, letterlijk vertaald, het lekkende darm syndroom. Onderzoek bij verschillende diersoorten toonde aan dat hittestress de darmwand zal aantasten. Ook een niet-succesvolle transitie kan tevens veroorzaakt worden door het zogenaamde LGS. Met deze nieuwe hypothese werpt Prof. Baumgard een nieuw licht op beide problematieken bij melkvee.

‘Leaky gut’

LGS kan eigenlijk beschreven als het onvermogen van de intestinale barrière om ongewenste molecules, die zich dus aan de binnenkant van de darmwand bevinden, te verhinderen binnen te dringen in het lichaam. De darmwand bestaat uit verschillende kleine vingervormige uitstulpingen, de darmvilli genaamd. Door de aanwezigheid van de darmvilli vergroot het darmoppervlakte vele malen waardoor nutriënten efficiënter opgenomen kunnen worden.  Het maag-darmstelsel is eigenlijk een lange buis die loopt van de mond tot de anus. Alles wat ‘in de buis’ zit, blijft technisch gezien dus buiten het lichaam. De ‘buis’ zorgt voor de vertering en absorptie van de nuttige nutriënten. Naast deze verantwoordelijkheid is het van cruciaal belang dat deze buis ook dienst doet als een echte barrière voor parasieten, kiemen, virussen, toxines, zuren en enzymes zodat deze via de darmwand de bloedbaan en de rest van het lichaam niet kunnen binnen treden. De darmcellen zelf zijn aan elkaar ‘vastgeklit’ als een soort velcro door specifieke eiwitten. Deze bindingen worden de ‘tight junctions’ genoemd. Wanneer deze bindingen los komen, dan valt de bescherming van de darmwand naar de bloedbaan weg, en kunnen allerhande ongewenste moleculen zoals hier hoger vermeld binnen treden in het lichaam.

Een gemeenschappelijke noemer voor hittestress en ketose ?

Zowel bij ketose als bij hittestress daalt de melkproductie. Baumgard toonde aan dat slechts de helft van de melkproductiedaling bij hittestress te wijten was aan de verminderde drogestofopname. Beide aandoeningen hebben ook vaak dezelfde gevolgen: een grotere negatieve energiebalans, gewichtsverlies, ontstekingsbeeld en verhoogde kans op leververvetting. Volgens Baumgard is het LGS de gemeenschappelijke oorzaak in beide fenomenen. Hij zag bij beide aandoeningen een verhoogde concentratie aan bepaalde endotoxinen, meer bepaald LPS, in het bloed. Deze LPS (lipopolysacchariden) zijn het belangrijkste bestanddeel van de buitenmembraan van gram-negatieve bacteriën en veroorzaken zowel bij dieren en mensen een sterke immuunrespons.

Wanneer een koe hittestress ondervindt, zal ze trachten te zoeken naar mechanismes om haar lichaam af te koelen. Een van die –automatische- maatregelen is de bloedstroom in de extremiteiten en onder de huid te vergroten. Dit doet ze door haar aders  op die plaatsen te verwijden. Om de bloeddruk te compenseren (deze daalt als aders open gaan), moet ze ergens anders in het lichaam de aders terug wat laten samen trekken. Dit gebeurt bij hittestress in de darmen. Daardoor krijgen de darmcellen minder zuurstof en verhoogt de kans dat de verbindingen tussen de darmcellen (‘tights junctions’) los laten, waardoor het LGS ontstaat. Vreemde moleculen, waaronder ook LPS komen in het lichaam deze stimuleren een immuunrespons (ontstekingsreactie). De geactiveerde immuuncellen verbruiken zeer veel glucose, die daardoor niet meer kan gebruikt worden voor melkproductie. Dit mechanisme verklaart volgens Baumgard de andere 50% melkdaling die niet kon verklaard worden een verlaagde drogstofopname. Als je weet dat 70% van ons immuunstelsel zich bevindt in het maag-darmstelsel, dan kan hier veel energie verloren gaan. Immuuncellen in rust kunnen verschillende soorten ‘brandstof’ gebruiken zoals glucose, vet, aminozuren. Eens ze geactiveerd zijn schakelen ze volledig over op glucose. Glucose is echter een ‘precursor’ (voorloper) van lactose (melksuiker). Wanneer een dier dus over minder glucose beschikt, zal het automatisch een lagere melkproductie hebben.

Niet-succesvolle transitie

Dezelfde onderzoekers vonden gelijkaardige mechanismen bij ketose. Daarbij komt nog dat de aanwezigheid van LPS (endotoxinen) in de bloedbaan er voor zorgt dat de lever moeilijker de vrijgekomen vetten kan verwijderen uit haar orgaan en verhoogt bijgevolg de kans op leververvetting. LGS kan niet enkel veroorzaakt worden door hittestress of ketose. De onderzoeksgroep van Baumgard is ervan overtuigd dat vele andere aspecten die gebeuren tijdens de transitie kunnen leiden tot LGS. Een andere voorbeeld is de overschakeling van een droogstandsrantsoen naar een krachtvoerrijk lactatierantsoen. Dit kan pensverzuring veroorzaken met als gevolg een verhoogde hoeveelheid onverteerd zetmeel op darmniveau. Op zijn beurt kan dit leiden tot darmverzuring, een fenomeen dat ook LGS kan uitlokken. Echter ook andere ontstekingsprocessen elders in het lichaam kunnen aanleiding geven tot LGS. Wanneer bijvoorbeeld dieren een ernstige baarmoederontsteking of mastitis ontwikkelen, kunnen ook daar veel endotoxines vrij komen. Deze gaan direct of indirect ook aanleiding geven tot LGS. Ook het feit alleen al om dieren enkele uren zonder voer te zetten geeft aanleiding tot LGS en een verminderde melkproductie. Dit staat los van de melkdaling die men hoe dan ook krijgt door een verlaagde totale drogestofopname! Dit toont nog maar het belang aan van het altijd vrij ter beschikking stellen van een uitgebalanceerd rantsoen bij zowel lacterende als droogstaande koeien.

Conclusie

 Als de theorie van Baumgard juist is, dan zal darmgezondheid in de toekomst meer aandacht krijgen bij rantsoenberekeningen en voermanagement. Het zal mogelijks ook kunnen helpen verklaren waarom bepaalde voederadditieven werken en in welke situaties.