Indblik i bakterie-hjerne forskningen del 1: blogbiledemindthegut
Kan tarmbakterier kontrollere vores hjerne?

I løbet af de kommende uger vil vi levere syv små indblik i den aktuelle forskning omkring forbindelsen mellem vores tarmbakterier og hjerne, i forhold til dens betydning for vores humør, opførsel og helbred.

Skulle man have mod på det, vil der også være mulighed for, at dykke yderligere ned i de videnskabelige artikler via links og referencer, som ligger til grund for indlæggene.

I vores tarme lever der over 100 trillioner mikroorganismer, hvis samlede arvemateriale, også kaldet mikrobiomet, indeholder hundrede gange så mange gener, som det menneskelige genom. Vores krop fungerer derfor som en form for hylster for de utallige bakterier, der lever uden på og inden i os. Det er imidlertid først inden for de seneste år, at forskerne er blevet opmærksomme på, hvilken indflydelse disse bakterier har på vores helbred.

Den aktuelle mikrobiologiske forskning har vist, at bakteriekulturen i vores tarme har en tidligere overset evne til at påvirke hjernens funktioner. Tarmbakterierne udsender nogle kemiske signaler, som løber ad nervesystemets motorvej og op til hjernen. Denne forbindelse mellem maven og hjernen peger i retningen af, at tarmbakterier kan påvirke vores humør, opførsel og sygdomme.

Denne viden har potentiale til at åbne for et helt nyt paradigme inden for den medicinske behandling. I stedet for at behandle visse sygdomme med medikamenter rettet mod hjernen, kan det blive aktuelt, at bruge bakterier som en form for medicin rettet mod maven. På længere sigt kan det måske blive muligt at transplantere raske bakterier over i en syg patient for at afhjælpe forskellige mentale og fysiske lidelser.

Inspiration til videre læsning: 
Jeffrey l. Gordon (2012): Honor Thy Gut Symbionts Redux (i: Science 8 vol. 336 nr. 6086), pp. 1251-1253. Peer-reviewed. 
Jeremy K. Nicholson m.fl. (2012): Host-Gut Microbiota Metabolic Interactions (i: Science 8 vol. 336 nr. 6086), pp. 1262-1267. Peer-reviewed.
Premysl Bercik (2011): The microbiota–gut–brain axis: Learning from intestinal bacteria? (i: Gut vol. 60), pp.288-289. Peer-reviewed.
Sara Reardon (2014): Gut–brain link grabs neuroscientists (i: Nature nr. 515), pp. 175–177.

Indblik i bakterie-hjerne forskningen del 2: Kan tarmbakterier præge vores opførsel?

your life or my phd? by mycroyance

Bedst som vi har accepteret at gener spiller en afgørende rolle for, hvem og hvordan vi er, så viser det sig, at bakterier også har noget at skulle have sagt til de spørgsmål. Den koloni af mikroskopiske bakterier, der lever i vores tarme, er helt uundværlige for menneskelig liv. Tarmbakterierne er i en vis grad med til, at styre vores væremåde og opførsel. Det kan måske være svært at forestille sig, men der er ikke desto mindre, hvad en række nye forsøg tyder på.

I 2011 foretog den amerikanske gastroenterolog Premysl Bercik og hans kollegaer et forsøg, hvor de byttede tarmbakterierne fra BALB/c mus, der ofte udviser en sky og ængstelig adfærd, med tarmbakterierne fra NHI Swiss mus, der har en mere opsøgende og energisk opførsel for, at undersøge om deres adfærdsmønstre ændrede sig. Dette målte forskerne ved at placere musene i en boks med et oplyst rum og et mørkt rum. Musenes opførsel blev derefter overvåget i 10 minutter og vurderet ud fra deres færden i de to rum. Allerede efter tre uger udviste den energiske NHI Swiss-mus med BALB/c-bakterier en afgørende mindre aktiv adfærd, imens den sky BALB/c-mus med NHI Swiss-bakterier havde en mere aktiv adfærd. Forsøget viste således at udbytningen af musenes tarmbakterier, medførte en afgørende ændring i deres karakteristiske adfærdsmønstre.

Man skal selvfølgelig være påpasselig med at drage konklusion om, hvorvidt det forholdet sig på samme måde hos mennesker. Men forsøget peger alligevel i retning af, at der er en sammenhæng mellem vores tarmbakterier og adfærd. Med den viden i baghovedet får ideen om at følge sin egen mavefornemmelse derfor en meget mere bogstavelig betydning.

Inspiration til videre læsning:
J.F. Cryan & S.M. O’Mahony (2013): The microbiome-gut-brain axis: From bowel to behavior (i: Neurogastroenterology & Motility vol. 23 nr. 3), pp. 187-192. Peer-reviewed.
J.F. Cryan & Timothy G. Dinan (2012): Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and behavior (i: Nature Reviews Neurosciencevol. 13), pp 701-712. Peer-reviewed.
Premusl Bercik m.fl. (2011): The Intestinal Microbiota Affect Central Levels of Brain-Derived Neurotropic Factor and Behavior in Mice (i: Gastroentology vol. 141 nr. 2), pp. 599–609. Peer-reviewed.

Indblik i bakterie-hjerne forskningen del 3: Kan tarmbakterier ændre vores humør?

Happy, Sad, Mad, Glad af Kate Ter Haar / CC-BY-2.0

Happy, Sad, Mad, Glad af Kate Ter Haar / CC-BY-2.0

Er du glad, veltilpas eller lidt træt af der hele, så viser ny forskning, at det kan have noget at gøre med de mikroskopiske bakterier, der lever i vores tarme. Forskere har nemlig opdaget et sammenfald mellem bakteriekulturen i vores tarme og vores psykiske reaktion på bestemte situationer. Det tyder således på at tambakterier har en afgørende indflydelse på psykiske lidelser såsom stress, angst og depression.

I et forsøg foretaget af den amerikanske gastroenterolog Kirsten Tillish og hendes kollegaer i 2013, delte man eksempelvis 36 kvinder i alderen 18 til 56 år op i tre grupper. Denne ene gruppe spiste en særlig probiotisk yoghurt tilsat en bakteriecocktail to gange om dagen i fire uger, den anden gruppe spiste en helt almindelig yoghurt og den tredje gruppe spiste slet ikke nogen. Efter forløbet blev kvinderne bedt om at udfører en test, hvor de skulle parre en række billeder af menneskelige ansigtsudtryk med den tilsvarende negative følelse såsom frygt og vrede. Igennem en række MR-scanninger af kvindernes hjerner kunne forskerne se, at de reagerede vidt forskelligt på den følelsesmæssigt udfordrende test.

Sammenlignet med kvinderne, som ikke havde spist probiotisk yoghurt, fandt forskerne ud af, at dem, som havde, viste en formindsket reaktion i de regioner af hjernen, som bearbejder følelsesmæssige informationer. Deres forsøg peger således i retningen af, at de bakterier, vi indtager, kan være med til at påvirke den måde, vi reagerer psykisk i bestemte situationer.

Inspiration til videre læsning:
Kirsten Tillisch m.fl. (2013): Consumption of Fermented Milk Product With Probiotic Modulates Brain Activity (i: Gastroenterology vol. 144 nr. 7), pp 1394–1401. Peer reviewed.
Stephen M. Collins & Premysl Bercik (2013): Gut microbiota: Intestinal bacteria influence brain activity in healthy humans (i: Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology vol. 10, pp. 326-327. Peer-reviewed.

Indblik i bakterie-hjerne forskningen del 4: Kan tarmbakterier styre vores spisevaner?

Triple Chocolate Mousse Cake af Josh / CC-BY-NC-2.0

Triple Chocolate Mousse Cake af Josh / CC-BY-NC-2.0

Har du nogensinde haft lyst til et stort stykke chokoladekage og bagefter græmmet dig over, at du ikke kunne modstå fristelsen? Så skyldes det måske ikke udelukkende mangelen på selvkontrol, men også de utallige bakterier, der lever i vores tarme. Vores kroppe består nemlig af en stor mangfoldighed af mikroorganismer, som hver især kæmper om de ernæringsmæssige ressourcer. Samarbejdet mellem vores tarmbakterier og hjerne kan derfor lede til nogle særlige lyster, når det kommer til, hvad vi spiser.

Den aktuelle mikrobiologiske forskning har vist, at der er en sammenhæng mellem vores tarmbakterier og vores lyst til bestemte madvarer. Den koloni af bakterier, som lever i maven, kan udsende nogle kemiske signaler op til hjernen og påvirke, hvad vi putter i munden. Disse signaler kan således manipulere vores appetit og få os til at spise det, som bakterierne gerne vil have, kan vokse sig større af og er specialiserede i, at nedbryde.

Forskerne har derudover opdaget, at folk med en ensformig bakterieflora har større sandsynlighed for, at lide af overvægt, end folk med en forskelligartede bakteriekultur. Overvægt er således ikke udelukkende et spørgsmål om manglende selvkontrol eller produktionen af en mere usund kost. Sammensætningen af bakterier i vores tarmsystem har angiveligt også noget at skulle have sagt, når det kommer til overvægt. En sådan viden åbner potentielt op for, at vi kan ændre vores spisevaner ved, at intervenere i mavens bakteriekultur.

Inspiration til videre læsning:
K. M. Neufeld m.fl. (2011): Reduced anxiety-like behavior and central neurochemical change in germ-free mice, (i: Neurogastroenterology & Motility nr. 23), pp. 255–265. Peer-reviewed.
Undurti N. Das (2010): Obesity: Genes, brain, gut, and environment (i: Nutrition vol. 26 nr. 5), pp 459-473. Peer-reviewed.

Indblik i bakterie-hjerne forskningen del 5: Kan tarmbakterier styre vores alkoholforbrug?

beer-aperture-1-2-af-eole-wind-cc-by-nc-sa-20

Beer Aperture 1 / 2 af Éole Wind

Har du til tider lyst til en tår over tørsten, når det gælder alkohol og svært ved at stille flasken fra dig, når festen er slut? Så skyldes det som tidligere antaget ikke udelukkende dårlige vaner eller afhængighed i hjernen. Ny forskning viser nemlig, at mikroorganismerne i vores tarme spiller en afgørende rolle for, hvor stor en trang vi har til alkohol og ikke mindst, hvor svært vi har ved at vænne os af med den igen.

I 2014 undersøgte biomedicineren Sophie Leclercq og hendes kollegaer tarmbakterierne hos 60 alkoholikere, som de satte på afvænning i 19 dage. Efter den korte afvænning viste det sig, at der var stor forskel på, hvor godt testpersonerne klarede sig uden alkohol. Forskerne opdagede, at de deltagere, der klarede sig dårligt, ofte led af utætte tarme og havde en mere sløv bakterieflora. Men det viste sig også, at deltagere med en sløv bakteriekultur døjede med en højere grad af depression, angst og abstinenser i slutningen af afvænningsprogrammet, hvilket påvirker sandsynligheden for at falde i igen.

Med forsøget tyder det således på, at en ændret bakterieflora som den, der karakteriserede testpersonerne, påvirker hjernen på en måde, der gør det svært for os, at styre lysten til alkohol. Sammensætningen af bakterier i vores tarme er desuden med til at afgøre, hvor svært det er at vænne sig af med at drikke, når vi først er blevet afhængige. En sådan viden er derfor afgørende for, at forbedre behandlingen af alkoholisme og modvirke muligheden for tilbagefald.

Inspiration til videre læsning:
Sophie Leclercq m.fl. (2014): Intestinal permeability, gut-bacterial dysbiosis and behavioral markers of alcohol-dependence severity (i: Proc Natl Acad Sci USA d. 6. Oktober). Peer-reviewed.

Indblik i bakterie-hjerne forskningen del 6: Kan tarmbakterier påvirke autisme?

ASD af Josh / CC-BY-NC-2.0

ASD af Josh / CC-BY-NC-2.0

Det er velkendt at personer med autisme oftere har problemer med deres mave. De lider i højere grad af utætte tarme og kronisk tarmbetændelse end andre mennesker. Forskere er derfor begyndt at undersøge om bakterier kan reparere tarmene hos autister og afhjælpe deres symptomer.

I et forsøg fra 2014 af den amerikanske mikrobiolog Elaine Hsiao og hendes kollegaer blev nogle mus avlet til at have en række autistiske symptomer såsom ingen social kontakt, nedsat kommunikation og ensformig adfærd. Musene var derfor ikke direkte autistiske, men kom så tæt på, som forskerne kunne avle dem. Det første, forskerne lagde mærke til, var, at musene led af utætte tarme. Med en øget gennemtrængelighed i tarmene er der risiko for, at større molekyler slipper ind igennem slimhinden og fremkalder en betændelseslignende reaktion i hele kroppen. En gruppe af de autistiske mus blev derfor fodret med en særlig æblemos, tilsat det gavnlige tarmbakterie B. fragilis, imens en anden gruppe autistiske mus og en gruppe raske mus blev fodret med almindelig æblemos. Tre uger senere blev musene undersøgt igen og forskerne kunne konstatere, at tarmene i de mus, der havde spist æblemos med B. fragilis bakterier, ikke længere  var utætte.

Den største forandring var imidlertid ikke musenes tarme, men derimod deres ændrede adfærd. Efter bakteriebehandlingen var mange af musenes autistiske symptomer forsvundet og de udviste ikke længere en ensformig adfærd. Musene mistede imidlertid ikke alle sine autistiske træk. Når de blev anbragt i en boks sammen med en rask mus og et stykke legetøj, valgte de autistiske mus stadig legetøjet frem for interaktionen med den anden mus. Alligevel peger forsøget i retning af, at der er et sammenfald mellem tarmbakterier, maveproblemer og autisme.

Inspiration til videre læsning:
Elaine Y. Hsiao m.fl. (2013): Microbiota Modulate Behavioral and Physiological Abnormalities Associated with Neurodevelopmental Disorders (i: Cell vol. 155 nr. 7), pp. 1451-1463. Peer-reviewed.
Paul Forsythe & Wolfgang Kunze (2012): Voices from within: Gut microbes and the CNS (i: Cellular and Molecular Life Sciences vol. 70 nr. 1), pp. 55-69. Peer-reviewed.

Indblik i bakterie-hjerne forskningen del 7: Kan tarmbakterier kurere sygdomme?

Den syge pige af Michael Ancher (Public domain), via Wikimedia Commons

Den syge pige af Michael Ancher (Public domain), via Wikimedia Commons

Det er først inden for de seneste år, at forskerne for alvor er blevet opmærksomme på, hvilken betydning de trillioner af mikroorganismer i tarmsystemet har for vores helbred. Forskerne er begyndt at betragte tarmfloraen som et mikroskopisk økosystem, der nedbryder madrester, influerer tarmens mange nerveceller, regulerer immunforsvaret og bekæmper uønskede bakterier. Men det har også vist sig, at vores tarmbakterier har en hidtil overset evne til, at påvirke vores humør, adfærd og helbred.

En række aktuelle videnskabelige forsøg har påvist, at der er en forbindelse mellem de utallige bakterier i vores mave og funktionerne i vores hjerne. Man har opdaget at tarmbakterierne udsender nogle kemiske stoffer, der bevæger sig via centralnervesystemet og op til hjernen. Det har skabt en tidligere overset opmærksomhed på, hvor stor en betydning bakterier har for vores fysiske og psykiske velbefindende. Vi er i højere grad, betinget af den mikrobakterielle verden inden i og uden om os, end vi tidligere har ville være ved.

Denne viden har potentiale til at åbne for en helt ny forståelse af sygdom, mulighed for behandling og forståelse af os selv. På længere sigt vil det ikke være helt utænkeligt, at vi kan overfører raske bakterier over i syge patienter for, at behandle både fysiske og psykiske lidelser. Ved at bruge bakterier som en form for medicin, kan vi måske afhjælpe sådan noget som stress, angst, depression, autisme, overvægt og alkoholisme på længere sigt.

[De følgende indlæg blev oprindeligt offentliggjort på Tumblr-siden tilknyttet den første fase af udstillingsprojektet – Mind the Gut. Alle indlæg vil nu blive en del af udstillingens webside her]
Tagged with →  
Share →