Værd at vide om mennesket og dets bakterier: En superorganisme under intens udforskning

Ensom? Glem det. Du er aldrig alene. For du er til stadighed vært for et mylder af livlige gæster. Du er i virkeligheden et hotel. Men i modsætning til et almindeligt hotel arbejder dine gæster dag og nat for dig. Gæsterne på dit hotel er mange – omkring 100, 000.000.000.000. De er bakterier.

Nej ! – det kan ikke være rigtigt vil nogen indvende. For bakterier er ensbetydende med: Pas på - infektionssygdom i sigte!

Ja, af gode grunde frygter vi bakterier. Nogle af dem er vores farligste fjender. For særlige bakteriearter har altid været og er stadig årsag til store menneskelige lidelser selv om bedre hygiejne, kloakering, rent drikkevand, bedre boliger og brug af antibiotika med omtanke lykkeligvis har mindsket forekomst eller mildnet forløbet af bakterieudløste sygdomme.

LÆS ARTIKEL

Og alligevel, bakterier er andet end advarsler og risiko for sygdom og død. Langt de fleste bakterier i os og på os er nemlig i virkeligheden for os. I modsætning til de relativt få sygdomsbakterier (patogene bakterier) er langt størstedelen af de bakterier, som er en del af os, hvad der i fagsproget kaldes mutualistiske og kommensale bakterier. De første hjælper og gavner os. De sidstnævnte opfattes som uskadelige.

Som honorering for deres indsats sikrer vi som vært mikroberne gunstige vilkår i form af tilpas næring, temperatur og fugtighed. Noget for noget. Service for service. En helt naturlig win-win, en velfungerende superorganisme, vel at mærke så længe bakteriearterne er i indbyrdes balance og finder et godt match med sin vært.

Kortlægning af mikrobiota

Bakterierne lever overalt med sin vært i kollektiver eller økosystemer: på huden og på slimhinderne i vore hulrum som næsen, luftveje, munden, spiserøret, tarmene og vagina. Langt de fleste er i tarmene og især i tyktarmen hvor en voksen har 1-2 kilogram bakterier.

Hvem er de så de billioner af gæstearbejdere i tarmen, som under ét kaldes tarm-mikrobiota? Svaret på det spørgsmål har vi længe måttet vente på, for omkring 80 % af bakterierne i tarmen lever uden adgang til ilt, og de er derfor vanskelige at identificere ved klassiske dyrkningsmetoder.

Men heldigvis har forskere indenfor de seneste 5 år skudt en genvej i kortlægningen af mikrobiotaen ved at kombinere avanceret gen- teknologi og matematik. Det har været et kraftfuldt tigerspring, og vi kender nu omkring 10 millioner gener i menneskers samlede tarm-genom.

Ud fra generne er der for nylig bestemt omkring 700 hidtil ukendte tarmbakteriearter, og det viser sig, at vi i tarmen hver især har i gennemsnit 160 hyppigt forekommende bakterietyper foruden mange sjældne arter.

Antibiotika slår dine hjælpebakterier ihjel

Sammensætningen af tarmbakterier er unik og personlig. Nogle af dem er arveligt bestemt, men selv enæggede tvillinger har forskelle i deres tarmbakterier. Mikrobiotaen er nogenlunde stabil igennem voksenlivet. Alligevel er den dynamisk. Et par eksempler. Hvis du tager en antibiotikakur, slår du ikke blot sygdomsbakterier ihjel.

Du mister også mange af de hjælpsomme bakterier i tarmen. Rejser du fra København til New Delhi, og kaster du dig over den indiske gastronomi, ændres mikrobiotaen markant inden for et døgn. Og et par døgn efter din hjemkomst er din personlige mikrobiota igen orienteret mod dine danske kostvaner.

Men hvad gør de mutualistiske bakterier egentligt fos os? De modner og træner konstant vores evner til at modstå angreb af sygdomsbakterier, de bidrager til at regulere frigivelse og virkning af tarmhormoner, som så igen regulerer vores energiomsætning, de danner K vitamin og visse B vitaminer, de er involveret i optagelse af mineraler, de afgifter skadelige stoffer i maden, og ikke mindst leverer de betydelige bidrag til selve vores energiforsyning.

Det sidste gør de ved at nedbryde ellers ufordøjelige madkomponenter, som de blandt andet omdanner til fedtsyrer og sukkerarter.

Bakterie fjerne symptomer på autisme hos mus

Netop den genetiske tilgang til bakterierne har gjort, at vi nu for alvor kan få indblik i bakteriernes arbejde. For når man kender deres gener, kender man deres proteiner, og vi kan derved få et indtryk af de stoffer, de producerer.

Og det viser sig, at tarmbakterierne har potentialerne til at bearbejde eller selv at syntetisere et væld af kemiske stoffer. Mange af disse passerer tarmvæggen og når via blodbanen frem til kroppens celler, som de påvirker på et utal af måder. Indtil videre er de biologiske konsekvenser af de mange bakterielle stoffer primært undersøgt i mus. Resultaterne er vildt fascinerende og overvældende.

Især har det vakt opsigt, når museforsøg viser, at parallelt med påførte ændringer i sammensætningen af tarmbakterier ændrer dyrene adfærd: f.eks. ændres deres nysgerrighed, indlæringsevne, hukommelse og sindstilstand. Dybdegående undersøgelser har også kortlagt, hvordan der via blodet og nerver fra tarmen sendes signaler fra musenes bakterier til bestemte områder i hjernen og fra hjernen tilbage til bakterierne i tarmen.

I bestemte mus har man ved at ændre på tarmens bakterier kunne udløse en form for autisme, som fremprovokeres at et stof, som sygdomsbakterier producerer. Denne proces kan imidlertid modvirkes ved fordring af dyrene med en sundhedsfremmende bakterie og samtidigt har man iagttaget at de fleste symptomer på autisme forsvinder.

Om lignende bakterielle ’psykobiotika’ og fysiologiske mekanismer er i spil hos superorganismen homo sapiens plus samboende bakterier, ved vi ikke. Men hvis fremtidige studier viser, at det er tilfældet, synes vores personlige identitet at være af en mere kompleks natur end de fleste nok hidtil har forstillet sig. Opfordringen fra Apollo templet i Delphi – ’kend dig selv’ – bør måske nytænkes. Det klassiske eksistentielle spørgsmål - hvem er jeg – er måske snarere et majestætisk - hvem er vi?

Mangel eller overvækst giver kroniske sygdomme

Kan det symbiotiske fælleskab mellem vært og bakterier køre af sporet? Ja, det kan det. Ubalance i tarm-mikrobiota i form af mangel på eller overvækst af forskellige specifikke bakteriearter kendetegner de fleste kroniske sygdomme, f.eks. fedme, diabetes, åreforkalkning, leddegigt, kræft i tyktarmen, irritabel tyktarm, tarmbetændelser, allergier og psykiatriske sygdomme for blot at nævne nogle af de hyppigste tilstande.

Forskningen på området er ny og ung, og hvad der er årsag og hvad der er virkning er under intens udforskning.

Længst er man kommet med fedme, hvor man har givet bakteriefrie mus afføring fra henholdsvis fede og slanke enæggede tvillinger, der deler det samme menneskegenom. De mus, som fik transplanteret afføring fra fede tvillinger, tog betydeligt mere på i vægt end de mus, som fik afføring fra normalvægtige tvillinger.

Iagttagelser, som er gjort ved fedme kan tolkes i retning af, at en ubalance i tarm-mikrobiota kan være en medvirkende årsag til nogle former for fedme. Hvis lignende forhold kan underbygges ved andre sygdomme, må det næste spørgsmål være, om det er muligt at genoprette bakterieøkologien og derved forebygge nogle sygdomme og mindske symptomer og komplikationer ved allerede opstået sygdom.

Solide og bekræftende svar vil potentielt kunne bane vejen for kvantespring til fremme af folkesundheden.

Som et eksempel på de bakterielle økosystems terapeutiske slagkraft skal det det nævnes, at allerede i dag er transplantation med afføring eller opdyrkede bakteriekollektiver en effektiv terapi ved livstruende kronisk diarré forårsaget af overvækst af Clostridium difficile bakterier.

Om gennembrudene til sygdomsforebyggelse for eksempel kommer i form af daglig indtagelse af levende bakteriekollektiver oprindeligt oprensede fra raske superdonorer (anden generations probiotika) i kombination med mere individualiserede kostanbefalinger, der sigter på at fremme vækst af sundhedsfremmende tarmbakterier, får vi sikkert svar på om nogle år.

Bakterier er velkendte som en vigtig kilde til fremstilling af medicin lige fra antibiotika til lægemidler til regulering af vores modstandskraft og til behandling af visse kræftsygdomme. Efterhånden som der skabes ny viden om de utallige kemiske produkter, som de mutualistiske tarmbakterier syntetiserer, vil der formentligt blive afdækket endnu flere stoffer, der udvikles til nye lægemidler.

Der er rigtigt megen opmærksomhed og begejstring, måske endda hype, omkring udforskningen af mennesket som en superorganisme.

Kan de kolossale forventninger indfries? Eller har vi at gøre med en forskningsboble, der brister uden at have bidraget med væsentlig ny forståelse af superorganismen og uden at have leveret innovative bidrag til sygdomsforståelser og sundhedsfremme?

De fleste af svarene blæser endnu i vinden. Og det vil tage tid at få dem landet, så giv videnskabsfolk en chance for at kunne modne forskningsfeltet og afklare nogle af de centrale spørgsmål.