Vi er også bakterier

Det kribler og kravler overalt på din krop. Nye store forskningsprojekter med dansk forskning i en central rolle skal afsløre bakteriernes betydning for vores sundhed.

Bakterier er ikke kun tilfældigt udefra kommende organismer – de er en integreret del af vores krop. Vi har gennemgået en evolution sammen med dem, så både vores immunsystem og mange andre kropslige funktioner er afhængige af bakterier.
Det mener i hvert fald den amerikanske forsker Martin Blaser. Han er leder af Blaser Lab på New Yorks Universitet, hvor de forsker i menneskets bakterier. Nogle af deres forsøg har vist, hvor komplekse og forundrende måder bakterierne kan påvirke vores liv på.
– Min hypotese er, at en bakterie som Helicobacter Pylori er tæt integreret i blandt andet vores stofskifte. Den har været med os altid, men nu er den ved at forsvinde. Jeg tror, at det kan få alvorlige følger for vores krop – forklarer professor Blaser.

Det er nogle af Blasers egne undersøgelser, der giver ham grund til denne hypotese.
En af hans overraskende undersøgelser har vist, at yngre søskende i en stor søskendeflok har forøget risiko for at få kræft i maven. Det har længe været kendt, at Helicobacter Pylori forøger risikoen for kræft i maven. Men det var temmelig overraskende, at det har betydning, hvor mange ældre søskende, man har.
Man ved ikke sikkert hvorfor, men Dr. Blaser tror, at det skyldes et særligt forhold, når Helicobacter smitter mellem søskende. For det første vil man få Helicobacter tidligere, jo flere søskende man har. Samtidig vil det være en version af Helicobacter, som allerede i søskendes maver har tilpasset sig deres fælles genetiske profil.
Denne tilpassede bakterie angriber de yngre søskende hårdere og påvirker deres krop mere. Desuden har det måske betydning, at de får bakterien, inden deres immunsystem er helt udviklet.

Men Blaser har også demonstreret positive virkninger af bakterien:
– Man har fokuseret på de skadelige virkninger af Helicobacter. Men jeg begyndte at undre mig over, at denne bakterie havde været med os så længe. Måske var billedet mere kompliceret, så der var sket en større tilpasning mellem bakterien og os? – spørger han.
Det mundede ud i en række undersøgelser, som viste at Helicobacter ikke bare giver tarmkræft, men også beskytter mod andre sygdomme som for eksempel halsbrand, spiserørskatar samt astma hos børn.

Der er ikke enighed blandt forskerne om Martin Blasers hypotese om bakteriernes evolutionære parløb med vores krop.
Det er først de seneste år, at vi er begyndt at forstå mængden af bakterier og sammenhængen med vores humane celler.
Et af de store gennembrud kom i 1982, da forskerne Barry Marshall og Robin Warren opdagede, at netop Helicobacter Pylori var ansvarlig for en stor del af de mavesår, som de behandlede på deres arbejdsplads Royal Perth Hospital.
Det var dengang en meget kontroversiel påstand, som til sidst drev Barry Marshall til en dramatisk demonstration af bakteriens virkning. På et tidspunkt, hvor en forsøgsrække med svin var mislykkedes, drak han simpelthen et udtræk fra en patients mave for at bevise bakteriens virkning.
Han havde ret. Han fik præcis de forudsagte symptomer, og i dag er teorien om Helicobacter Pyloris virkning på mavesår og mavekræft helt accepteret. Marshall og Warren fik Nobelprisen i medicin i 2005 for deres opdagelse.

I dag ved man også, at Helicobacter om nogen er menneskets bakterie. Det er sandsynligvis den mest udbredte bakterie, vi har – mindst halvdelen af verdens befolkning har den. Genetiske analyser har også vist, at den var med de første mennesker, da de udvandrede fra Afrika for omkring 60.000 år siden.
En af forskerne bag denne undersøgelse er professor i medicinsk mikrobiologi ved Lunds Universitet, Torkel Wadström:
– Varianter af Helicobacter findes hos alle pattedyr, vi har undersøgt – selv hvaler og delfiner. Så det er overordentligt sandsynligt, at den har været med os i millioner af år – mener han.
Det betyder ikke nødvendigvis, at Helicobacter er gode for os. Men der er sket en coevolution, hvor der har udviklet sig et yderst indviklet samspil mellem bakterien og os. Torkel Wadström forsker nu i de præcise biologiske mekanismer, som fungerer mellem Helicobacter og mavens celler. Der er lang vej til endelige konklusioner, men det er klart, at der er et komplekst samspil.

I øjeblikket er Helicobacter ved at forsvinde, især i den vestlige verden. Det er en udvikling, som Martin Blaser tror, kan være skyld i flere af den vestlige civilisations sygdomme som astma, allergi og fedme. I Asien og Afrika har man ofte Helicobacterinfektionsrater på tæt ved hundrede procent, mens mange vestlige samfund ligger langt under halvtreds procent.
Blaser tror, at vi ved at ændre på vores bakteriesammensætning fjerner bakteriernes positive virkninger og samtidig giver mere plads til helt fremmede bakterier, potentielt med katastrofalt resultat.
– Der er i øjeblikket to skoler omkring Helicobacters betydning – fortæller Torkel Wadström – den ene, der hovedsagelig består af gastroenterologer, mener, at det er en invaderende bakterie, vi bør udrydde. Den anden mener, at der er et langt mere indviklet forhold mellem bakterien og vores krop.
Wadström er tilhænger af den komplekse analyse og mener, at meget mere forskning på området er nødvendigt..

Helicobacter er den bedst undersøgte bakterie i vores krop, men der er masser af andre bakterier. Især hud og mave indeholder en varieret flora af bakterier. Vi ved utroligt lidt om dem, men helt nye undersøgelser fra blandt andet Blasers laboratorium antyder, at der er masser at vide.
Som et indledende forsøg tog en af Blasers kolleger – Zhan Gao – overfladetest af seks menneskers hud på underarmen. Ved at lave DNA-sekventering af materialet er det muligt at analysere, hvor mange forskellige bakterier, der findes.
Resultatet overraskede på flere måder: Dels var der 184 forskellige bakterier, næsten dobbelt så mange som forventet. Mindst lige så overraskende var det, at næsten en tiendedel var totalt ukendte. Og at de seks forsøgspersoner havde meget forskellige udvalg af bakterier – 71 procent af de fundne arter fandtes kun på en person. Ved en ny undersøgelse otte måneder senere, viste det sig, at forsøgspersonerne havde udskiftet store dele af deres bakterieflora.
Undersøgelsens samlede billede af hudens bakterier viste forholdsvis få faste bakterietyper, som dominerede mængden af bakterier, men også utroligt mange gæster.
– Det er absolut tænkeligt, at hvert menneske har sin helt personlige bakterieprofil – forklarer Martin Blaser – og hele huden har sit eget økosystem med forskellige bakterier på forskellige steder af kroppen.

Vi ved forbløffende lidt om både tarm- og hudbakterier. Når hudundersøgelsen taler om kendte bakterier, så betyder det i mange tilfælde kun, at deres DNA-profil tidligere er blevet sekventeret. De fleste bakterier er helt ubeskrevne – en del kan man endda ikke dyrke i laboratorier, fordi de kun kan leve i kroppens særlige miljø.
For næsten alle bakterier gælder, at deres livsfunktioner og mere præcise interaktion med vores krop er totalt ukendt. Man regner med, at der er omkring ti bakterieceller for hver menneskecelle i vores krop. Det kan lade sig gøre, fordi menneskeceller er gigantiske i forhold til typiske bakterieceller – omkring tusinde gange større.

Vores viden om bakterierne vil imidlertid tage et gigantisk skridt frem, når to nystartede projekter kommer rigtigt i gang.
Det ene er det amerikanske Human Mikrobiome Project. Deres mål er at finde og karakterisere samtlige bakterier på og i mennesket. Det gør de ved hjælp af DNA-sekventering, hvor man opbygger et billede af hver bakteries DNA.
Det er en slags menneskebakteriernes udgave af The Human Genome Project. Den viden, man får, er ikke umiddelbart er brugbar, men er et nødvendigt grundlag for videre forskning.
Det europæiske MetaHIT projekt stiler mere direkte mod brugbare data. MetaHIT undersøger kun mavens bakterier, men til gengæld undersøger de ikke kun de tilstedeværende bakterier, men også hvert bakteriegens aktivitet.
Projektet har danske forskere i en central rolle. Det er nemlig Center for Biological Sequence Analysis, CBS, på DTU, der skal lave DNA-sekventeringen.
Professor Søren Brunak er centerleder på CBS og hovedperson i denne forskning:
– Vores mål er at lave en chip, der kan give et billede af alle bakterier i en patients mave, og ikke bare hvilke bakterier, men også hvor aktive de er – forklarer han.
Ved at sammenholde dette billede af den enkelte patients øjeblikkelige bakterieaktivitet med raske personers normale bakterieaktivtet, kan man få et godt billede af sammenhængen mellem bakterier og forskellige sygdomme – og dermed selvfølgelig også nogle helt nye muligheder for behandling.
Men opgaven er gigantisk. En typisk bakterie kan have 4-6.000 gener og man har ikke nogen sikker viden om, hvor mange forskellige bakterier, der er i maven. Human Mikrobiome Project regner med at skulle karakterisere omkring tusinde bakterier, men Martin Blasers hudundersøgelser tyder på, at antallet kan være langt højere.
– Vores formodning er, at vi skal håndtere omkring to millioner gener – er Søren Brunaks bud på dette spørgsmål – men det er kun en formodning indtil videre.
Hvis formodningen holder, vil det være muligt at lave en enkelt microarraychip, som kan skelne alle de fundne bakterier fra hinanden.
Derfra burde der ikke være langt til en specialiseret chip, der kan bruges i almindelig klinisk brug. Noget som Torkel Wadström har store forventninger til.
– 60-70 procent af bakterierne i maven kan ikke dyrkes i laboratorier – forklarer han – så denne type analyse bliver overordentlig vigtig for at forstå mavens bakterier. Desuden åbner det for omfattende undersøgelser af sammenhængen mellem vores sygdomme og bakterierne.
Sådan en chip vil være klar om tre til fire år, hvor det så formentlig vil blive almindeligt at få lavet en fuld bakteriefloraanalyse, når man går til lægen.


Helicobacter pylori – ond og god

Helicobacter pylori har en velkendt skadelig side, nemlig dens evne til at fremkalde mavesår og på langt sigt kræft.
Men Martin Blaser mener også, at den har adskillige positive virkninger, som gør bakterien ikke bare til en fjende men også en medspiller..
Helicobacter er med til at dæmpe syren i vores mave. Så mennesker med bakterien får meget sjældnere sygdomme, der skyldes for meget mavesyre som halsbrand og spiserørskatar.
Blaser har også vist, at børn med Helicobacter får meget mindre astma. Det kan være fordi bakterier virker som en træning af immunforsvaret, så det kun angriber farlige bakterier og ikke ufarlig pollen.
Der er måske også en sammenhæng mellem fedme og Helicobacter. Man ved, at bakterien påvirker produktioner af appetitregulerende hormoner, som delvist bliver produceret af maven. Derfor tror Blaser, at mangel på Helicobacter kan være en medvirkende grund til, at vi bliver fede. Samfund med de fedeste mennesker har også en tendens til at have færrest Helicobacter.

Bragt i Ugebladet Ingeniøren 34/2008

Skriv et svar

Udfyld dine oplysninger nedenfor eller klik på et ikon for at logge ind:

WordPress.com Logo

Du kommenterer med din WordPress.com konto. Log Out / Skift )

Twitter picture

Du kommenterer med din Twitter konto. Log Out / Skift )

Facebook photo

Du kommenterer med din Facebook konto. Log Out / Skift )

Google+ photo

Du kommenterer med din Google+ konto. Log Out / Skift )

Connecting to %s