I tarmen og andre steder på kroppen lever milliarder av mikroorganismer. Kanskje påvirker de oss ved å sende ut små proteiner? (Illustrasjon: Anatomy Insider / Shutterstock / NTB scanpix)
I tarmen og andre steder på kroppen lever milliarder av mikroorganismer. Kanskje påvirker de oss ved å sende ut små proteiner? (Illustrasjon: Anatomy Insider / Shutterstock / NTB scanpix)

Ny oppdagelse kan forklare hvordan tarmbakteriene påvirker helsa

Forskerne brukte nye teknikker for å lete etter hittil ukjente bakterieproduserte stoffer. De fant svimlende mengder.

Publisert

Mange av oss har så smått begynt å venne oss til tanken:

Kroppen vår inneholder faktisk flere bakterieceller enn egne celler.

De siste åras forskning har antydet at slike bakterier og andre mikroorganismer spiller en viktig rolle for helsa vår. Flere studier har for eksempel vist at mennesker med kroniske sykdommer ofte har en annen sammensetning av tarmbakterier enn friske.

Og i andre undersøkelser har forskerne gjort mus syke ved å gi dem tarmflora fra syke mennesker.

Likevel forstår vi lite av hvordan dette virker.

– Svart boks

Hvilke mekanismer er det som gjør bakteriene i stand til å påvirke verten de bor i?

– Det er en stor, svart boks, sier førsteamanuensis Marius Trøseid ved Universitetet i Oslo.

Én mulighet er at mikroorganismene produserer signalstoffer eller giftstoffer som trenger inn i kroppen. Tidligere forskning har for eksempel antydet at det bakterieproduserte stoffet lipopolysakkarid – LPS – kan være koblet til fedme.

Men forskerne er ikke i nærheten av noen god forståelse av saken.

– Det har vært fokus på visse bakterieproduserte stoffer i studier på dyr, men det har ikke vært så lett å påvise det samme hos mennesker, sier Trøseid.

Nå kommer imidlertid en amerikansk forskergruppe med resultater som kanskje kan revolusjonere forskningsfeltet.

Den nye studien viser at mikrobene lager store mengder av en hittil ukjent gruppe proteiner. En betydelig del av disse stoffene kan tenkes å påvirke kroppen.

– Det er en veldig spennende studie, sier Trøseid, men advarer samtidig om at resultatene må bekreftes i andre undersøkelser.

Enorme mengder gener

Studien, utført av Hila Sberro fra Stanford University og kollegaene hennes, tar utgangspunkt i gener.

Nærmere bestemt de enorme mengdene av gener som finnes hos bakteriene våre. For mens ditt genom teller noen få titusen gener, finnes det millioner i det samlede genomet til bakteriefloraen din.

En del av disse genene er oppskrifter på hvordan de ulike mikroorganismene skal se ut og fungere. Men det er store deler av DNA-et som vi ikke aner hva betyr.

Mange forskere har antatt at disse delene består av små gener som ikke er i bruk. Og siden de i tillegg er notorisk vanskelig å studere, har vitenskapen rett og slett ignorert dem.

Inntil nå.

Nylig har nemlig ny teknologi gjort det mulig å kartlegge slike små gener. Og det har Sberro og kollegaene hennes benyttet seg av.

Tusenvis av ukjente proteiner

Forskerne undersøkte bakteriefloraen fra ulike deler av kroppen til nesten 1800 mennesker, og lette etter små gener som dukket opp i mange prøver. Når samme sekvens finnes hos mange mennesker, tyder det på at det ikke bare er tilfeldig DNA-skrot, men faktisk er snakk om gen som har en funksjon.

Resultatene var over enhver forventning. Ikke bare fantes det slike små gener i det hittil uutforskede genmaterialet. Det var tusenvis av dem.

Mange av genene er trolig oppskriften på et lite protein, mener forskerne.

Proteiner er lange kjeder satt sammen av ulike aminosyrer. Vanligvis inneholder kjedene hundrevis av aminosyrer, men de små genene i bakteriefloraen kodet for proteiner på under 50.

Sberro og co har nå beskrevet hele 4000 ulike familier av slike små proteiner. De fleste av dem helt ukjent for vitenskapen.

Kommunikasjon med kroppen

Det store spørsmålet er så klart hva disse små proteinene gjør.

Sberro og kollegaene har sine mistanker. De gjorde en test med et utvalg av genene, for å se om de virkelig var i bruk – altså om mikrobene faktisk produserte proteinene som genet beskriver. Det viste seg at de fleste proteinene de undersøkte virkelig ble lagd.

Forskerne mener det er grunner til å tro at mikroorganismene bruker proteinene til en rekke ulike ting: Vedlikehold, virusbekjempelse, tilpasning til levestedet og prating og knuffing med andre mikrober.

Og ikke minst, til å snakke med oss.

Sberro og kollegaene mener rundt 30 prosent av de små proteinene kan skilles ut av bakteriene eller er involvert i utveksling av stoffer mellom celler. Nettopp slike proteiner kan tenkes å spille en rolle i kommunikasjonen mellom mikroorganismene og cellene i kroppen.

Og det gjør igjen de nyoppdagede proteinene svært interessante for forskere som forsøker å finne ut mer om hvordan tarmfloraen påvirker helsa.

Hadde mistanker

I løpet av det siste tiåret har forskningen vist at bakteriefloraen vår ser ut til å spille en rolle i mange ulike sykdommer, som fedme, allergier, inflammatorisk tarmsykdom, hjertesykdom – ja til og med kreft.

Mer kunnskap om hvordan dette henger sammen, vil trolig gi bedre mulighet til å utvikle effektiv behandling mot ulike sykdommer.

Oppdagelsen av de små proteinene kan nettopp ha åpnet døra til helt ny innsikt i forholdet mellom mikroorganismene og oss.

– Hvis de nye resultatene blir bekreftet av flere studier, er dette veldig spennende, sier Trøseid fra Universitetet i Oslo, som selv forsker på tarmbakterier og sykdom, men ikke har vært med på den nye studien.

Trøseid sier forskere på feltet har hatt mistanke om at bakteriene kanskje kunne produsere slike ukjente stoffer som påvirket helsa.

– Men det er overraskende at de fant et så stort antall, sier han.

Ny forskningsfront?

Vi håper at disse funnene vil åpne en ny forskningsfront innen studier av mikrobiomet og øke sjansene våre til å finne nye behandlingsformer, skriver Sberro og co i vitenskapstidsskriftet Cell.

De spekulerer for eksempel på om noen av proteinene kanskje kan fungere som nye typer antibiotika.

Trøseid advarer imidlertid om at det fortsatt er svært mye usikkerhet knyttet til temaet.

For det første må funnene bekreftes. Det hender relativt ofte at oppsiktsvekkende funn – selv fra svært grundige og seriøse studier – ikke lar seg reprodusere når andre forskere gjentar forsøket.

Og for det andre er denne forskningen helt i startfasen. Selv om det skulle vise seg at de små proteinene virkelig er bindeleddet mellom bakteriefloraen og helsa vår, gjenstår mye forskning og lang tid før kunnskapen eventuelt kan gi nye behandlingsmetoder.

Referanse:

Hila Sberro m. fl., Large-Scale Analyses of Human Microbiomes Reveal Thousands of Small, Novel Genes, Cell, august 2019. Sammendrag.