Tænk, hvis din yoghurt kunne hjælpe dig med at gå ned i vægt.
Det lyder utopisk, men i fremtiden bliver det måske muligt at regulere fedme ved at styre bakteriesammensætningen i tarmen gennem noget, man kan spise, eller gennem en slags antibiotikabehandling.
Det kræver imidlertid en bedre forståelse af tarmbakteriers effekt på stofskiftet, og det er lige netop det, som forskere fra Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet er i gang med at undersøge.
Forskerne sætter en lang række forskellige tarmbakterier under lup for at finde frem til, om der er bestemte, enkelte bakterier, der i særlig grad påvirker stofskiftet, og for at forstå, hvordan bakterierne egentlig påvirker fordøjelsessystemet.
Kendes allerede fra yoghurt
Den viden, som de opnår, kan blive afgørende for udvikling af ny medicinsk behandling af fedme baseret på brug af probiotiske bakterier og antibiotisk behandling.
Probiotiske bakterier kendes allerede fra yoghurtprodukter, der indeholder en række gavnlige bakteriestammer, men der er endnu ikke tilstrækkelig viden om, hvilke bakterier der muligvis kan bruges til behandling af fedme.
»Det er velkendt, at fedme skyldes et samspil af genetik og livsstil. Ny og opsigtsvækkende forskning har vist, at tarmenes bakterier også spiller en mulig rolle for, om man bliver overvægtig,« siger seniorforsker Emøke Bendixen fra Institut for Husdyrbiologi og -sundhed ved Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet.
Programmeret til fedme
Bakteriesamfundet i tarmen er komplekst og rummer mange forskellige typer bakterier. Mennesker og dyr har deres egen personlige sammensætning af bakterier i tarmsystemet. Allerede ved fødslen etableres der en tarmflora. Sammensætningen udvikles yderligere i de første leveår.
Forsøg med mus har vist, at der er en sammenhæng mellem sammensætningen af bakterier i tarmen og tilbøjeligheden til fedme. I forsøget blev bakterier fra mus med tilbøjelighed til fedme overført til sterilt fødte mus med tendens til at holde en mere slank figur. Resultatet var, at de ellers 'slanke' mus voksede hurtigere, fordi de havde fået bakteriesammensætningen fra de fede mus.
Hos mennesker ses et lignende forhold. Overvægtige mennesker har ikke alene en overvægt af kilo, de har også en ”overvægt” af bakterier fra gruppen firmicutae. Går overvægtige personer på slankekur, falder antallet af bakterier fra firmicutae-gruppen, mens antallet af bakterier fra gruppen bacteroides tilsvarende stiger.
Den molekylære sammenhæng er ukendt
Der er altså en ret klar sammenhæng mellem sammensætningen af tarmfloraen og fedme, men hvordan tingene egentlig hænger sammen på molekylært niveau, er der mindre viden om.
Viden om tarmbakteriers rolle i udviklingen af fedme (...) kan åbne helt nye muligheder for medicinsk behandling af mennesker, der udvikler svær overvægt ved selv moderat spisning
Emøke Bendixen
»Man kender ikke de molekylære mekanismer, eller om det er bestemte genetiske sammensætninger, der tiltrækker bestemte bakterier,« forklarer Emøke Bendixen.
For at få svar på deres spørgsmål vil forskerne indlede jagten på viden i en fryser på Institut for Husdyrbiologi og -sundhed. Heri ligger en biobank med omkring 120 forskellige tarmbakterier.
I laboratoriet bliver disse bakteriestammer sat sammen med celler fra tarmen. Tarmcellerne bliver dyrket i et system, der er specielt udviklet til at efterligne den fysiologiske situationen i tarmen.
Herefter bliver tarmcellernes molekylære ændringer undersøgt ved hjælp af proteom-analyser. Det giver et meget detaljeret billede af, hvordan hundredvis af cellens proteinmolekyler påvirkes, når cellen møder de forskellige bakterier. Hermed kan forskerne afsløre, hvordan cellernes stofskifte ændres. Målet er at beskrive bakteriernes effekt på molekylære ændringer i tarmcellerne og derved effekten på stofskiftet.
Samarbejde på tværs
Samspillet mellem bakterier, gener og stofskiftet er meget komplekst. Derfor deltager et tværfagligt hold af forskere i projektet. De bidrager med ekspertise fra hver deres specialområder, som er mikrobiologi, cellebiologi, proteomteknologi og bioinformatik.
»Der kan meget vel være et samspil mellem de enkelte bakterier, der virkelig betyder noget for reprogrammering af cellernes stofskifte, men i første omgang vil vi reducere kompleksiteten i håb om, at lave en grovsortering og finde de bakterier, der kan have en effekt på stofskiftet. Vi håber at skabe viden, der kan bruges til at udvælge bakteriestammer, der senere skal sættes under lup, når effekten af kontrollerede bakteriestammer skal evalueres i dyreforsøg,« siger Emøke Bendixen.
Selvom den nuværende fase er grundforskning, er det med henblik på, at den opnåede viden kan bruges i praksis senere hen.
»Viden om tarmbakteriers rolle i udvikling af fedme hos mennesker kan have stor værdi for fedmeforskningen, idet den kan åbne helt nye muligheder for medicinsk behandling af mennesker, der udvikler svær overvægt ved selv moderat spisning,« udtaler Emøke Bendixen.
Projektet er støttet af Det Strategiske Forskningsråd.
Lavet i samarbejde med Det Jordbrugsvidenskabelige Fakultet, Aarhus Universitet.
