De fleste af os ved, hvor vigtig en sund tarmflora er for vores velbefindende.

Faktisk er der ikke mange ting, der er i stand til at forstyrre vores daglige rutiner, sociale begivenheder og endda rejseoplevelser helt så meget som bekymringen, smerterne og forlegenheden ved et tarmsystem, der er gået i uorden.

Vi har endda en talemåde, der beskriver, hvor stor effekt tarmene har på os: Vi bruger ofte udtrykket ‘mavefornemmelse’ om at træffe svære beslutninger, og når vi er nervøse før et jobinterview eller eksamen, får vi ‘sommerfugle’ i maven og skal måske hurtigt en tur ud på toilettet.

Faktisk er hele kroppen påvirket, hvis tarmen er i ubalance, og forskerne giver i stigende omfang dette forskningsområde opmærksomhed, idet flere forbindelser mellem tarmen og andre organsystemer i kroppen måske er relevante i forskellige sygdomme, som f.eks. lungesygdomme og depression.

Vi er kun lige begyndt at afdække de mange måder, hvorpå en henholdsvis sund eller usund tarmflora kan påvirke vores sundhed og sygdomme, men vi ved allerede en masse om de små afgørende bakterier, og navnlig om den indflydelse, de har på vores immunsystem.

Lærer immunsystemet op

Immunsystemet er en helt essentiel faktor i forbindelsen mellem vores tarmbakterier og deres effekt på vores helbred, og en del af immunsystemets dannelse er faktisk afhængig af mødet med bakterierne. Vi ved nu, at denne ‘oplæring’ begynder, før vi bliver født.

Tyktarmens celler er dækket af et beskyttende slimlag, som nogle bakterier bruger som spisekammer. Under mikroskopet ser slimlaget ud som små blomster. (Foto: Katja Maria Bangsgaard Bendtsen, privat mikroskopifoto)

Tidligere antog man, at det prænatale miljø var helt bakteriefrit, men takket være stadig mere avancerede analysemetoder, ved vi nu, at bakterier allerede er til stede i moderkagen.

Vi bliver født med et naivt immunsystem og er til at begynde med beskyttet af antistoffer fra vores mor, så immuncellerne skal på ‘skolebænken’ for at lære, hvordan de beskytter kroppen, når de maternelle antistoffer engang er væk.

Denne oplæring er helt afgørende for vores fremtidige helbred. Bakterierne begynder oplæringen af vores immunsystem så snart vi bliver født.

Gennem eksperimenter med laboratoriemus født helt uden bakterier overhovedet, ved vi, hvor vigtige bakterierne er for opretholdelsen af et normalt immunsystem.

Disse bakteriefrie mus har et umodent immunsystem, der mangler vigtige immuncelletyper. Men bliver de forsynet med blot en begrænset bakteriel flora, modnes immunsystemet og forskelligartede celler udvikles.

Forskellige forsøg med transplantation af tarmbakterier i mus har leveret omfattende viden om enkelte bakterier og hele grupper af bakterier i forhold til et sundt immunsystem.

Kejsersnit forsinker tarmbakteriernes kolonisering og immunsystemets ‘oplæring’

Det komplekse mikrobiotiske liv i tarmen består af bakterier, vira og svampe, men vi ved mest om bakterierne og ikke så meget om resten af mikroorganismerne. Tarmfloraen består af mere end 400 forskellige arter, og det er netop floraens sammensætning og diversitet, som påvirker immunforsvaret. (Foto: Katja Maria Bangsgaard Bendtsen, privat mikroskopifoto.)

Forskning udført på både dyr og mennesker har hjulpet os til at forstå sygdomsudviklingens tidlige livsfaktorer. Vi ved for eksempel, at kejsersnitbørn har større risiko for at udvikle visse sygdomme – studier viser helt op til 20 procent større risiko for type 1-diabetes, astma samt en øget risiko for fedme i forhold til vaginalt fødte børn.

Det skyldes formentlig den renere fødselsmetode, der forsinker tarmbakteriernes kolonisering og immunsystemets ‘oplæring’.

Vi ved også, at omfattende behandling med visse antibiotika i en ung alder øger risikoen for allergi og astma.

Denne opfattelse følger i kølvandet på den såkaldte ‘hygiejne-hypotese‘, men også andre faktorer, som moderens brug af antibiotika, tidspunkt for kejsersnit, og måske ‘umoden’ modermælk kan have effekt på den øgede sygdomsrisiko.

Tarmbakterierne hjælper immunsystemet

Vores slimhinder i både tarm, næse og lunger bliver livet igennem udsat for nye ting via omgivelserne og den mad, vi spiser, eksempelvis tilsætningsstoffer, pollen i luften eller ikke-patogene mikroorganismer i støv eller snavs.

Heldigvis har de fleste mennesker et sundt immunsystem, der med lethed takler alle de invaderende objekter.

Hvis immunsystemet ikke stod på vagt, ville det udløse et inflammatorisk respons, hver gang vi prøvede ny mad eller besøgte et nyt land med anderledes træer. Det ville være en meget ineffektiv og unødvendig brug af energi.

Immunsystemets vigtigste opgave er at opretholde en balance mellem reaktion og tolerance.

Det er afgørende, at denne såkaldte ‘orale tolerance’ etableres tidligt. Et mangfoldigt bakteriesamfund i tarmen etableret tidligt i livet med mange forskellige typer bakterier, svampe og andre mikroorganismer er afgørende, fordi det lærer cellerne i immunsystemet, at ikke alting er skadeligt.

Fordi tarmsystemets bakteriebalance påvirker immunsystemets balance, kan en ubalanceret bakterieflora med eksempelvis for mange opportunistiske patogener være skyld i en inflammatorisk tilstand i immunsystemet og fænomenet ‘leaky gut’ eller utæt tarm.

Den inflammatoriske tilstand kan påvirke andre kropssystemer og øge risikoen for fedme, diabetes type 1 og type 2 samt depression.

Bakterier kan føre til sygdom

De fleste bakterier er gavnlige, men nogle bakterier kan bidrage til sygdomsudvikling. Det er ikke svært at tænke sig til, at tarmbakterier spiller en signifikant rolle i sygdomme direkte relateret til tarmsystemet, eksempelvis inflammatoriske tarmsygdomme, og det er der forsket i gennem mange år.

I dag er der behandlinger, som kan korrigere ‘skæve’ bakterielle sammensætninger og fremme de gavnlige bakterier via fækal mikrobiota-transplantation (FMT) til specielle patienter med sygdomme med forstyrrelser i tarmens mikrobiota for eksempel colitis ulcerosa (på dansk blødende tyktarmsbetændelse; betegnelsen ‘colitis’ bruges ofte).

Mange er også bekendt med håndkøbspræparater som probiotika – især i forbindelse med ferier i eksotiske lande.

Bakterier er overlevere i bedste Darwinistiske forstand, og de tilpasser sig i en vis grad dét miljø, de nu befinder sig i. Det er for eksempel derfor, vi risikerer at udvikle antibiotikaresistens.

Det betyder også, at opportunistiske patogener øjeblikkeligt møver sig frem og forsøger at tage pladsen, hvis de gavnlige bakterier fjernes som følge af eksempelvis kost eller medicin.

Mangfoldighed er bedst

En mangfoldig bakteriesammensætning i tarmen er det sundeste.

Det er ikke så let at ændre en etableret tarmflora permanent; uanset om den er god eller dårlig.

Bakteriesammensætningen i tarmen vender hurtigt tilbage til normalen, hvis den forstyrres; ligesom når vi vender hjem fra ferie og spiser normalt igen.

Men en ubalanceret tarmflora kan også ‘slå om’, så de skadelige funktioner igen tager over.

Forskerne har påvist, at en særlig bakteriesammensætning er associeret med diabetes type 1 og fedme, og de var faktisk i stand til at overføre fedme til slanke mus gennem en mikrobiota-transplantation.

De ubalancerede tarmbakterie-sammensætninger har alle én ting til fælles: En manglende diversitet.

En mangfoldig mikrobiota er mere tilbøjelig til at komme sig ovenpå usunde kostfunktioner og er bedre til stå imod indtrængende patogener, og det resulterer i et langt mere tolerant og velreguleret immunsystem.

Tarmbakteriernes signaler

Hvordan kan vi bruge al vores viden fremover?

Vi ved, at tilstedeværelsen af eller manglen på bakterier er afgørende for udviklingen af en række sygdomme.

Vi ved også, at der oftest skal mere end én eller to bakteriestammer til for at gøre en forskel. Det er mere sandsynligt, at en hel gruppe bakterier påvirker andre bakterier.

Det er noget af en udfordring at studere hos mennesker; særligt når vi står over for komplicerede scenarier, hvor de ubalancerede bakterier laver ballade et andet sted i kroppen.

Hidtil har forskerne fokuseret på at forstå tilstedeværelsen af eller manglen på visse bakterier, men dét, vi rigtig interesserer os for i dag, er, hvad disse bakterier producerer, og hvilke signaler de sender til resten af kroppen.

Heldigvis har vi avancerede redskaber, der kan hjælpe os med at afsløre, hvad bakterierne har gang i.

Avancerede systemanalyser hvor alle de proteiner og signalmolekyler, som bakterierne tilsammen producerer, koblet sammen med deres genetiske sammensætning afslører nye detaljer om disse bakterier og kan måske en dag føre til personaliseret diagnose og behandling.

Det kunne eksempelvis være et muligt scenarie, at nogle patientundersøgelser i den nærmeste fremtid også vil omfatte en udførlig evaluering af patientens mikrobiota eller dens produkter på samme måde som en rutinemæssig blodprøve, hvilket kan resultere i præcise kostindgreb eller administration af bakterier.

Afklarer årsagssammenhænge

Disse metoder vil desuden være med til at forklare andre bakterierelaterede kropslige mekanismer.

Et studie publiceret i Nature i 2017 viste for eksempel, at en del af de gavnlige effekter af ‘Metformin’ – en type 2-diabetes-medicin, der forøger insulinsensitiviteten hos patienterne – skyldes medicinens effekt på mikrobiotaen og dens produkter, og især den positive effekt på den gavnlige bakterie Akkermansia Muciniphila.

Metoderne kan hjælpe os til at afklare årsagssammenhænge mellem bakterier og forskellige reaktioner i kroppen, hvilket tidligere har været svært.

Med andre ord er vi et skridt tættere på at afsløre præcist, hvilken del af tarmmikrobiomet der ændrer sig i forbindelse med sygdom, og hvordan vi afhjælper tilstanden gennem kost, medicin eller bakterielle transplantationer samt mulighed for opfølgning på forandringerne i bakterielle produkter og signaler.

Hvad har fremtiden at byde på?

Forskerne vil formentlig snart kunne købe laboratoriemus med ‘diabetes-‘ eller ‘fedme-‘forårsagende tarmmikrobiota eller humaniseret mikrobiota, som betyder, at der transplanteres menneskelige bakterietyper ind i musenes tarmsystem.

Det kan forbedre vores sygdomsmodeller og gøre dem mere effektive. Og det kan måske endda hjælpe os til en forståelse af de omstændigheder, der skal til for at forbedre tarmmikrobiotaen permanent.

Nanoteknologisk forskning producerer nye måder at medicinere, vaccinere og tilføre bakterier til kroppen på.

Forestil dig en beholder i nanostørrelse, der indeholder en specifik bakteriesammensætning målrettet et utilgængeligt sted i tarmen. Den er designet, så den beskytter bakterierne, og kun åbner sig, når den støder på den rette ‘nøgle’, for eksempel et enzym eller en specifik pH-værdi.

Kliniske studier af mikrobiotatransplationer finder allerede sted på nuværende tidspunkt, og brugen af probiotika er stigende (Autisme Spektrum Forstyrrelser (ASF) blev forbedretmed fækal mikrobiota-transplantation).

Lad endelig børnene rulle i skidtet!

Der er ikke tvivl om, at nye og mere specialiserede probiotika vil blive præsenteret i den nærmeste fremtid (eksempelvis forventer man, at NxtGenProbio-projektet vil levere interessante resultater).

Målrettet (personaliseret) bakteriel diagnose og behandling vil med sikkerhed være et spændende redskab for sundhedsfagligt personale, men det er usandsynligt, at det snart vil være almindeligt anvendt, da der stadig er mange ukendte faktorer og risici.

For eksempel: bør den fækale ‘donation’ stamme fra patientens egen tarm blot fra et andet sted i fordøjelsessystemet?

Hvordan forhindrer vi at overføre dårlige eller skadelige bakterier sammen med de gode bakterier? Er familiemedlemmer mere kompatible donorer, eller er det bedst med en fremmed donor for at undgå ”arvelighed” i bakteriesammensætning?

Men indtil alle disse spørgsmål er afklarede: Lad endelig børnene rulle sig i skidt og springe et bad eller to over, for på den måde hjælper du deres immunsystem til at blive balanceret og sundt!