Nu vet vi hur en frisk tarm bekämpar infektioner

20 december 2023 Medscape, Science

Tarmbakterier är starkast tillsammans när det gäller att motverka infektionssjukdomar. Upp till 80% av vårt immunförsvar sitter i tarmarna. Och det finns en korrelation mellan kost och hur bra immunförsvar man har. Ju bättre mat du äter desto bättre immunförsvar. 

När en stor och mångfaldig styrka av tarmbakterier konkurrerar med patogener (sjukdomsframkallande mikroorganismer) om näringsämnen, kan det innebära att patogenerna inte får tillräckligt med bränsle för att kolonisera och invadera kroppen, enligt en ny studie i Science.

Ju fler mikrober det finns, desto fler olika näringsämnen kommer de sannolikt att äta, vilket ökar risken för att näringsämnen täcker över patogenen. Ju större ”täcke”, desto bättre skyddas värden (människan), enligt studien.

”Näringsämnena som är tillgängliga för patogenen blir begränsade”, säger studiens huvudförfattare Frances Spragge, vid avdelningen för biokemi, University of Oxford, Oxfordshire, England. ”Så invasionen är blockerad.”

Det är rimligt, säger Thomas Schmidt, PhD, professor i mikrobiologi och immunologi vid University of Michigan, Ann Arbor, USA och inte involverad i studien. ”Det är ingen överraskning att konkurrens om resurser är det som utgör motståndet vid ovälkomna angrepp,” sa Schmidt. ”Men vi hade inga bevis för att så var fallet.”

Studien är bland de första att på ett systematiskt sätt undersöka konkurrens mellan patogener och specifika värdmikrober, sade Schmidt. Det är ett steg mot att identifiera mikrober som kan vara användbara vid behandling av infektioner.

Nu vet vi hur en frisk tarm bekämpar infektioner

I provrörsexperiment screenade forskarna 100 vanliga stammar av mänskliga tarmbakterier, och ställde var och en mot två bakteriella patogener: Klebsiella pneumoniae och Salmonella typhimurium. Båda patogenerna – som orsakar lunginflammation respektive matförgiftning – kan bli resistenta mot antibiotika.

Även om vissa stammar blockerade tillväxt av patogener bättre än andra – Escherichia coli (E coli) presterade bäst – kunde ingen ensam förhindra kolonisering. Men när forskare slog ihop de 10 bästa försvarsbekämparna var skyddet mycket mer robust. Att kombinera 50 arter fungerade ännu bättre, och särskilt om dessa inkluderade E coli.

Tester på möss visade liknande resultat. Forskare koloniserade bakteriefria möss med varierande antal bakteriearter och exponerade sedan gnagarna för patogenerna.

”Att öka mångfalden av mikroorganismerna tenderade att öka det skyddande försvaret”, sa Spragge. Men ”det var också avgörande att vissa viktiga arter av tarmbakterier var närvarande.”

Forskarna upptäckte att jämfört med andra arter konsumerade dessa ”nyckelarter” (bland dem E coli) mer av samma näringsämnen som patogenerna konsumerade. Individuellt hade de inte tillräckligt med överlappning för att stoppa patogentillväxt – men mångfalden inklusive dessa nyckelarter hade den högsta överlappningen och gav det bästa skyddet.

Varför det spelar roll

Även om mer forskning behövs, kan dessa fynd bana väg för mikrobiombaserade behandlingar för infektionssjukdomar, säger forskarna.

”Vi skulle kunna använda denna näringsblockerande effekt för att åstadkomma och utvärdera vilka kombinationer av tarmbakterier som skulle vara mest skyddande mot en given patogen,” sa Spragge.

I takt med att alltmer avslöjas om mikrobiomet så växer intresset för mikrobiombaserade behandlingar. För ett år sedan godkände US Food and Drug Administration (FDA) den första fekala mikrobiotaprodukten (Rebyota) för att förhindra återfall av Clostridioides difficile infektion hos vuxna. En oral mikrobiotabehandling godkändes i april.

Med metoder som de som används i denna studie kan liknande behandlingar förfinas för att inkludera mikrober som konkurrerar med Clostridioides difficile, sade Schmidt. Och andra behandlingar kan utvecklas för att rikta in sig på andra patogener.

Framsteg inom genomik (studie av arvsmassan) kan hjälpa oss att veta vilka bakteriearter en person har i sitt mikrobiom, sa Spragge. Efter ytterligare forskning, kan läkare potentiellt använda den informationen för att ta reda på vilka arter patienter behöver för att förhindra eller bekämpa en infektion.

Studien en påminnelse om att rekommendera en kost med hög fiberhalt för att främja tarmhälsan, och för att minimera onödig antibiotikaanvändning, sa Spragge. ”Antibiotika är känt för att minska mikrobiell mångfald, och det finns ett samband mellan att ta antibiotika och risken för infektion av bakteriella patogener”, säger Spragge.

Medscape

Science

I Biblioteket finns alla studier samlade efter kategori.