Jag är övertygad om att framtidens mediciner riktar sig mot mikrobiotan och att vi i framtiden inte bara kommer att ha mediciner som exempelvis statiner, utan även piller som påverkar och hämmar enzymer hos våra mikrober och som leder till hälsofördelar vid kronisk sjukdom, säger Stanley Hazen, MD, PhD, förebyggande kardiologi och rehabilitering och Center for Microbiome & Human Health vid Cleveland Clinic, Cleveland, Ohio.
Bevisen ökar om att tarmmikrobiomet påverkar nästan alla allvarliga mänskliga sjukdomar. Dessa miljarder mikrober använder det vi äter för att producera ämnen som kallas metaboliter som kan skydda eller skada vår hälsa, och leda till konsekvenser som långt utanför vår mag-tarmkanaler.
Forskning har kopplat mikrobiella metaboliter till diabetes, hjärt-kärlsjukdomar, leversjukdomar, fetma, högt blodtryck, neurologiska störningar, depression, cancer och mer.
Nu utvecklar forskare behandlingar riktade mot tarmmikrobiella vägar, utformade för att ta bort de dåliga metaboliterna och främja de goda.
En sådan behandling som är är en oral behandling riktad mot metaboliten trimetylamin N-oxid (TMAO), en metabolit som är kopplad till ökad risk för både hjärt-kärlsjukdom och kronisk njursjukdom. Läkemedlet, som blockerar TMAO-bildning, närmar sig kliniska prövningar.
En stor fördel är säkerheten. Genom att rikta in sig på mikroben istället för ett enzym, så behöver inte behandlingen tas upp i kroppen.
Möjligheterna för medicinens framtid är enorm. Tarmmikrobiella axlar är involverade för utveckling av diabetes, fetma, praktiskt taget allt. Behandlingar som riktar sig mot processer i tarmmikrobiomet kommer förmodligen även att användas för psykiatriska störningar inom 10 eller 20 år.
Vetenskapen
Cirka 100 biljoner stammar av bakterier lever i våra tarmar. Liksom människor har även bakterierna utvecklats.
Mellan 70% och 90% kommer från phyla Firmicutes och Bacteroidetes, och dessa varierar mellan människor och dom har formats av genetik, miljö och livsstil.
Allas mikrobiom är subtilt olika, säger Hazen. Så resultatet av vad de gör varierar. Alla dessa olika biologiskt aktiva föreningar påverkar oss på subtilt olika sätt.
Hur det fungerar: När du äter, så äter dina tarmbakterier och bryter ner maten till metaboliter som interagerar med det tunna lagret av epitelceller som din tarm är beklädd med. Om du inte byggt upp en stark mikrobiota så kan vissa bakterier och metaboliter tas upp genom tarmslemhinnan och vandra in i blodomloppet, ett fenomen som kallas ”läckande tarm”. Väl inne i ditt blod och kropp kan de utlösa en irritation och inflammation, vilket potentiellt kan leda till en mängd olika hälsoproblem, från gasbildning och uppblåsthet till autoimmuna tillstånd och humörstörningar.
På andra sidan av epitelslemhinnan finns vår största koncentration av immunceller.
Metaboliter kan påverka hur dessa immunceller fungerar, vilket möjligen förklarar varför varje persons immunsystem beter sig på ett specifikt sätt.
Av de över 1000 metaboliterna kopplade till tarmmikrobiomet har forskare identifierat flera som har en inverkande roll.
Kortkedjiga fettsyror
När vi äter fibrer jäser (fermenterar) tjocktarmsbakterier fibrerna till de nyttiga kortkedjiga fettsyrorna acetat, propionat och butyrat. Dessa binder till receptorer i muskel-, lever- och fettvävnad, vilket påverkar utsöndringen av tarmhormoner och peptider relaterade till aptit, inflammation, energiförbrukning och fettoxidation.
Butyrat
Butyrat har kopplats till hälsofördelar. Det bidrar till uppbyggnad av tarmens slemhinna, kväver patogena (sjukdomsframkallande) tarmbakterier, bekämpar cancerfrämjande inflammation och skyddar mot fetma och diabetes. Det kan fungera som ett prebiotikum (mat till tarmbakterierna) och hjälpa nyttiga bakterier att frodas. Och nya studier kopplade ett överflöd av butyratproducerande bakterier med minskad benfrakturrisk och för infektionssjukdomar.
TMAO och fenylacetylglutamin
När vi äter mat rik på animaliska proteiner – ägg, mjölk, fisk och särskilt rött kött – omvandlar vissa tarmbakterier näringsämnen som kolin och L-karnitin till TMAO och fenylalanin till fenylacetylglutamin. Forskning utförd av Hazens labb och som upprepats av andra har kopplat båda metaboliterna till hjärtproblem.
I en studie från Hazens grupp så hade friska vuxna som utvecklade kranskärlssjukdom signifikant högre nivåer av TMAO i plasma än de som inte utvecklade kranskärlssjukdom. Sambandet förblev stark, även efter kontroll för riskfaktorer som ålder, kön, rökning, högt blodtryck och högt kolesterol.
I prekliniska studier så ökade förhöjda TMAO-värden risken för hjärt-kärlsjukdom.
Forskning tyder på att TMAO kan skada kardiomyocyter (celler som kontraherar och slappnar av hjärtat) på många olika sätt, som att stimulera proteiner för att utvecklar hypertrofi och fibros, minska mitokondriell funktion och störa kalciumsignalerna.
Tryptofanmetaboliter
Mikrober i kolon kan omvandla aminosyran tryptofan, som också finns i animaliska livsmedel, till signalsubstanser som serotonin och melatonin.
Det enteriska nervsystemet (tarmens nervsystem) är enormt, säger James Versalovic, MD, PhD, professor i patologi och immunologi vid Baylor College of Medicine, Houston. Tarm-hjärn-axeln har blivit ett omfattande forskningsområde.
Mindre kända tryptofanmetaboliter – som indol, tryptamin och indoletanol – har kopplats till fördelar som att stärka tarmbarriären, främja frisättningen av GlukagonLiknande Peptid 1 (GLP-1, samma hormon som viktminskningsläkemedel stimulerar) för att minska aptiten och skydda levern från hepatit. Men indol kan också stimulera produktionen av indoxylsulfat, ett toxin kopplat till kronisk njursjukdom.
Gallsyra – biprodukter
Dina tarmbakterier frossar också på (och omvandlar) gallsyror innan de återupptas och transporteras tillbaks till levern.
Forskningen visar att dessa biprodukter till gallsyror, kan påverka inflammation och immunfunktion både på hälsosamma och skadliga sätt.
Ett område av intresse är hur mikrober bryter ner hormoner i gallan. En nyligen genomförd studie från Harvard visade att tarmbakterier omvandlar kortikoidhormoner i gallan till progestiner, vilket kan påverka risken för graviditetsdepression. Och forskare undersöker estrobolom – ett mikrobiell grupp i tarmen som är involverad i nedbrytningen av östrogen till sin aktiva form så att det kan återabsorberas.
Beroende på vilka bakterier du har så kan mer eller mindre östrogen föras tillbaka till ditt blod, säger Beatriz Peñalver Bernabé, PhD, biträdande professor i biomedicinsk teknik och urologi vid University of Illinois Chicago. Din kropp kan producera samma mängd östrogen, men beroende på vilka bakterier du har så kan det fria östrogenet som binder sig till cellerna variera väldigt mycket.
Tarmmikrobiomet kan också reglera testosteron, och studier har visat skillnader i tarmmikrobiomet hos män med högt testosteron jämfört med män med lågt.
Vad kan man göra själv
Framsteg inom området mikrobiomforskning har lett till många nya mikrobiombaserade produkter, som probiotiska kosttillskott och hemma-testkit, där du kan skicka prov för att analysera din mikrobiomhälsa och få kostrekommendation.
Men vetenskapen bakom dessa tester är under utveckling, säger Damman. Kunskaperna är fortfarande ganska begränsade.
För de allra flesta är det första steget för att främja hälsosammare mikrobiella metaboliter mycket enklare: Variera din kost!
Många människor saknar den bakteriella mångfalden, säger Damman.
Prova mat som du vanligtvis inte äter, särskilt frukt, grönsaker, nötter, frön, linser och bönor.
En annan strategi: Ät mat med probiotiska bakterier.
Fermenterade livsmedel som fermenterade grönsaker, kimchi, kombucha, kefir kan också öka mikrobiell mångfald och kan till och med innehålla hälsofrämjande postbiotika, visar forskning.
Vissa stammar av probiotiska bakterier kan vara fördelaktiga för vissa personer, som de med diarré, Crohns sjukdom och colon irritabile (IBS), enligt World Gastroenterology Organizations riktlinjer.
Framtidens mediciner riktar sig mot mikrobiotan
Microbiomes medicinska framtid
Vi är på väg mot en ny era. På bara några år kan AI-modeller (artificiell intelligens) förutsäga tarmens mikrobiella sammansättning baserat på data som kostvanor.
Ett fokus kommer att ligga på att stärka upp tarmmikrobiotan där den har brister.
Till exempel tillverkar flera företag butyrat som ett kosttillskott, även om forskningen är för tidig för att stödja utbredd användning. Ett annat alternativ kan vara att äta något som stimulerar butyratproduktionen. En liten studie fann att ett fibertillskott formulerat för att öka butyratnivåerna i tjocktarmen minskade deltagarnas systoliska blodtryck.
Ett annat alternativ kan vara synbiotika, produkter som kombinerar bakterier och de fibrer som bakterierna livnär sig på.
Om du bara ger en dietbaserad terapi är det inte säkert att det kommer att fungera optimalt eftersom just den kosten kanske behöver vissa bakterier för att producera de nyttiga metaboliterna, säger Ashutosh Mangalam, PhD, docent i patologi vid University of Iowa Carver College of Medicine, Iowa City, Iowa.
Forskning pågår för att förstå hur metaboliter kan kopplas till graviditetsresultat, smärtsyndrom och ångest.
Forskare undersöker också om komplettering av kosten med saker som prebiotiska fibrer, äpplepolyfenoler eller tomatpuré kan påverka metaboliter.
Det forskas på om fekala transplantationer som förändrar tarmmikrobiomet och metaboliter kan ha effekt på sjukdomar som åderförkalkning, post-COVID-syndrom och hidradenit suppurativa (svettkörtelinflammation).
Hazens upptäckt som kopplar samman TMAO med risk för hjärt-kärlsjukdom har redan förändrat klinisk praxis. Ett blodprov för att testa TMAO kan hjälpa till att identifiera patienter i riskzonen hos de som kanske inte uppvisar traditionella riskfaktorer.
Läkemedel mot TMAO närmar sig kliniska prövningar.
I djurmodell såg man förbättringar i hjärtsvikt, njursjukdom, åderförkalkning, trombos, aortaaneurysm och fetma, sa Hazen. De första kliniska prövningarna kommer att fokusera på njursjukdom.
I Biblioteket finns alla studier samlade efter kategori
Prenumerera på nyhetsbrevet för att få 1 minuters korta sammanfattningar av medicinska studier
