Benjamin vil forbedre vores tarmsundhed med bakterielysat

Benjamin leder til daglig sin egen forskningsgruppe, Jensen Group, her på instituttet. Gruppen er en del af forskningstemaet Endocrinology and Metabolism, og gruppen forsker i hvordan de bakterier, vi har i vores tarme, snakker sammen med kroppen, og hvordan denne ”samtale” påvirkes af det, vi spiser.

De har særligt fokus på, hvordan tarmbarrieren, hvis (dys)funktion er relateret til et væld af sygdomme, påvirkes i denne interaktion. Særligt er de interesserede i, hvordan kosten spiller en rolle i at starte, forebygge og behandle langvarige betændelsessygdomme i kroppen.

For en bedre forståelse af tarmbarrieren

Tarmbarrieren er basalt set en hinde bestående af slim og celler, der findes langs indersiden af vores tarmvægge. Den spiller en afgørende rolle i at forhindre skadelige stoffer, såsom bakterier og toksiner, i at trænge ind i vores krop via maden og dermed gøre os syge. Samtidig er det naturligvis helt essentielt, at den tillader passage af vigtige næringsstoffer fra den fordøjede mad, som vores krop har brug for for at kunne fungere.

En vigtig funktion af tarmbarrieren er samarbejdet med det lokale immunsystem i tarmen. Næsten 70% af kroppens immunforsvar findes faktisk i netop tarmen, og det rette samarbejde mellem tarmbarriere og immunsystemet hjælper med at identificere og bekæmpe eventuelle trusler, der måtte slippe igennem, mens det samtidig forbliver tolerant mod de bakterier og andre komponenter, der gerne må være der. Når tarmbarrieren ikke fungerer korrekt, kan det føre til øget gennemtrængelighed, også kendt som lækage eller utæthed. Utætheder tillader uønskede stoffer at passere, hvilket kan bidrage til udviklingen af betændelsessygdomme både lokalt i tarmen og andre steder i kroppen, hvilket igen kan medføre betydelige sundhedsproblemer.

De fleste kender nok til sådanne sygdomme som fx Crohns og Colitis, der kan være ekstremt invaliderende. Men også overvægt og fedme er karakteriseret ved øget tarmpermeabilitet. Behandling af tarmbarrieren har derfor stort potentiale; både i behandling af inflammatoriske tarmlidelser såvel som i behandling af de følgesygdomme, der følger med overvægt, hvor kronisk lavgradsinflammation øger risikoen for sundhedsskadelige komplikationer, såsom diabetes, hjerte-kar-sygdomme og fedtlever.

I Benjamins gruppe fokuserer de specifikt på, hvordan kost påvirker denne tarmbarriere. De ønsker at forstå, hvordan bestemte komponenter i kosten kan styrke eller svække barrieren. Dette arbejde kan hjælpe med at afklare, hvordan vores kostvalg kan spille en rolle i at påvirke vores krops evne til at håndtere inflammation og sygdom, og også hvordan kostvalg kan spille sammen med kosttilskud i form af fx probiotika. Benjamin uddyber:

De seneste to årtiers forskning har vist, at bakteriesammensætningen i vores tarme har enorm betydning for, hvor modtagelige eller modstandsdygtige vi er overfor sygdomsudvikling. Men trods betydelige fremskridt, hvor vi er gået fra basale beskrivelser af, hvad der er der, og senere observationer omkring specifikke associationer (hvilke bakterier der findes i særlig stor grad i visse typer af sygdomme) til nu gradvist at kunne finde årsagssammenhænge (hvilke bakterier kan påvirke hvad), ved vi desværre stadig forsvindende lidt om, hvorledes vi kan manipulere disse interaktioner på en kontrollerbar og forudsigelig måde.

Da bakterierne er levende organismer, virker det åbenlyst, at kosten samt det lokale mikromiljø i vores individuelle tarme må have stor betydning for, hvorledes den enkelte bakterie opfører sig. Det vil med andre ord sige, at i stedet for blot at ændre sammensætningen af bakterier, kan der være stort potentiale i at ændre adfærden af de enkelte bakterier. Som et illustrativt eksempel kan vi betragte vores tarmbakterier som en skoleklasse. Under de forkerte omstændigheder kan selv det sødeste barn blive en dårlig version af sig selv, mens de rette omstændigheder kan få selv den mest udfordrede elev til at blomstre. Så i stedet for at skifte ud og smide væk, vil vi gerne ændre på den måde, vi ”samtaler” med vores bakterier. 

Hvordan "fodrer" man bedst tarmmikrobiomet?

Benjamin og hans gruppe er særligt interesserede i en bakterie med navnet M. capsulatus Bath. Den findes ikke naturligt i tarmen, men derimod i jorden, hvor den lever af metan. Det lyder måske ikke som noget, man har lyst til at indtage frivilligt, og den kræver da også lidt forarbejdning, før man indtager den.

Benjamin og hans gruppe lavede et eksperiment, hvor de fik opdyrket en masse af disse bakterier, der siden blev forarbejdet omtrent ud fra samme princip, som når man laver en stempelkande med kaffe. Slutproduktet kaldes bakterielysat og består af inaktive og døde bakterier, der har et højt indhold af protein, hvilket er en essentiel del af kosten for os mennesker – og de fleste dyr.

Proteinerne blev givet til en gruppe mus, der alle var blevet fedet op og levede på en diæt, der bedst kan beskrives som vestlig burgerbar-diæt. Altså indeholdende meget fedt og sukker. Musene, der lå på grænsen til at udvikle diabetes, fik derefter bakterie-protein i stedet for enten planteprotein (sojaprotein) eller animalsk protein fra mælk og kød, hvorefter de oplevede en markant sundhedsændring. Musenes stofskifte blev kraftigt forbedret på få uger, og de udviste en beskeden forbedring af insulinfølsomheden samt større glukosetolerance. De var dermed ikke længere i risiko for at udvikle diabetes. Deres vægt stabiliserede sig også, ligesom tarmens slimhindelag (og deraf sundhedstilstand) blev væsentlig forbedret. Det bemærkelsesværdige var, at det kun var proteinkilden, der blev udskiftet, mens musene stadig fik ganske meget sukker og kulhydrater. Der var altså noget i bakterie-proteinet, der havde en bemærkelsesværdig effekt ift. de andre typer protein. 

Det virker til, at denne jordbakterie har nogle unikke, biologisk aktive komponenter, som har enormt sundhedsfremmende potentiale. Ved at skifte proteinkilden ud med dette bakterielysat, ser vi dels en ændring af tarm-mikrobiomet (det vil sige bakterierne og deres produkter) hen imod det, man kan karakterisere som værende sundt, og dernæst ser vi en exceptionel induktion af nogle regulatoriske T-celler, som vi ved har stor betydning for at opretholde et sund miljø i tarmen, da det nedsætter graden af både akut inflammation (i forbindelse med f.eks.. colitis) og kronisk lavgradsinflammation (som i f.eks. mennesker med overvægt).

Udover de her nævnte effekter, øger bakterielysatet også tarmens tæthed bl.a. ved at stimulere et bedre og sundere slimhindelag i tyktarmen. Dette kan vi se i både diæt-inducerede fede mus, men også i mus med eksperimentelt induceret colitis og sågar i mus, som har fået kemoterapi-induceret skade i tyndtarmen, hvilket er en kendt bivirkning i nutidens kræftbehandlinger. Bakterielysatet virker altså til at have et anseligt potentiale til at kunne normalisere en dysbiotisk tarmbarriere i et væld af forskellige, men meget klinisk relevante, indikationer.

Der er dog stadig brug for mere forskning i, hvad det er for bioaktive molekyler, der er på spil i bakterilysatet. Får man først identificeret dem, kan man nemlig teste dem som kosttilskud, der kan spises af mennesker. Det kan få stor betydning for folk med forskellige tarmsygdomme, man i dag kun kan symptombehandle, hvis man kan tilbyde dem en behandling, der faktisk kan være medvirkende til at bremse eller ligefrem kurere selve sygdommen. Dernæst vil det muligvis kunne bidrage til et blivende vægttab samt øget sundhed hos folk, der har tabt sig enten medicinsk eller via livsstilsændringer, men hvor det opnåede vægttab kan være enormt svært at vedligeholde.

Vi ser åbenlyst et stort potentiale i dette bakterielysat, men vi har brug for fortsat forskning til at identificere de biologisk aktive fraktioner, så man med tiden kan udvikle et bæredygtigt kosttilskud til at støtte et varende vægttab samt mindske forekomsten af tarm-relateret ubehag.

 De store behandlingsmæssige perspektiver ligger dog i at identificere den eller de aktive komponenter, der kan øge forekomsten af regulatoriske T celler i både tynd- og tyktarm samt forbedre tarmbarrierens funktionalitet. Summen af dette vil kunne bidrage til udviklingen af et lægemiddel med potentiale til at behandle den egentlige årsag bag mange tarm-relaterede lidelser og dermed repræsentere en milepæl i den medicinske behandling af disse komplikationer.

Bakteriedyrkning kan bidrage til at mildne klimaforandringerne

Der er altså store sundhedsmæssige perspektiver i Benjamin og gruppens forskning. Men der er faktisk mere at komme efter på et helt andet område, nemlig klimaet. Bakterierne lever som nævnt af metan, der er en potent drivhusgas og et biprodukt ved forskellige former for industriproduktion. I stedet for at udlede metanen til miljøet, kan man bruge den som mad for bakterierne, der igen kan omdannes til mad for dyr og mennesker.

Det er med andre ord en ekstremt klimavenlig måde at producere protein på, ikke kun fordi bakterierne fodres med en drivhusgas, men også fordi det kræver langt mindre plads end andre produktionsformer. Sammenlignet med produktionen af plantebaseret protein, der ellers er meget mere pladseffektivt end animalsk protein, optager produktionen af bakterie-protein 0.03% af arealet, da det dyrkes i store, vertikale tanke. Det betyder, at man kan omlægge mange marker til vild natur til yderligere glæde for miljø, dyr og mennesker.

Bakterierne fremmer sundheden samtidig med, at produktionen af bakterie-protein er meget mere bæredygtigt sammenlignet med protein fra dyr og endda planter. Hvis vi skal nå i mål med den grønne omstilling, bliver behovet for alternative proteinkilder enormt, og vi tror, at de her bakterier kan blive meget populære, konkluderer Benjamin Anderschou Holbech Jensen.

Du kan læse meget mere og Benjamin og hans gruppe på deres hjemmeside, X eller LinkedIn.

Emner