Bakterierna i magen pratar med hjärnan

Kunskapen om dina bakterier - mikrobiomet - ökar snabbt. Mikrobiomet är ett känsligt ekosystem bestående av mellan 30-300 biljoner bakterier, som hjälper ditt immunsystem, skyddar dig mot fiender och hjälper dig att ta upp näringsämnen och producera energi. Eftersom ditt mikrobiom har fler gener och förökar sig snabbare än du någonsin kommer att göra, anpassar de snabbt din mage till nya födokällor. 

Ismannen Ötzi

Människans moderna livsföring har gett oss ett överflöd av varor och tjänster, men det har utarmat vårt mikrobiom. Det bekräftas av en studie på bakterierna i Ötzis tarm - ismannen som hittades i alperna 1991- samt bakteriellt DNA från västerlänningar, traditionella afrikanska samhällen och fossilerad tusenårig avföring från Mexiko . 

Bild av Stefan Keller från Pixabay

Forskarna fann att skillnaderna mellan västerländskt respektive icke-västerländskt eller förhistoriskt mikrobiom ligger i minskningen av vissa typer av bakterier som bearbetar komplexa fibrer i tarmen. 

Förändringarna i västliga magar beror på en diet rik på fett och socker och lite fibrer, en stillasittande livsstil, nya hygienvanor och utbredd användningen av antibiotika och andra medicinska produkter. Vi har blivit rikare, tryggare och säkrare, men det har också påverkat vårt mikrobiom.

Kopplingen mellan mage och hjärna 

Ditt mikrobiom är också viktiga för din hjärna. I en ny studie har man nu för första gången beskrivit de processer som styr kommunikationen mellan bakterier i magen och celler i hjärnan. 

Bild av Arek Socha från Pixabay

De senaste två decennierna har kopplingen mellan autoimmuna störningar som till exempel IBD, psoriasis och MS och olika psykiatriska tillstånd blivit allt tydligare. Autoimmuna störningar kan skada ditt mikrobiom och leda till depression och humörstörningar. Men hur mikrobiom och hjärnhälsa hänger ihop har tidigare varit okänd. 

I den nya studien, publicerad den 23 oktober i Nature, använde forskarna möss som behandlats med antibiotika eller som fötts upp för att vara bakteriefria för att se vad som händer i deras hjärnor. Det visade sig att mössen hade svårt att lära sig att en hotande fara inte längre var närvarande. 

För att förstå detta resultat undersökte forskarna hjärnans immunceller mikroglia. De upptäckte då att förändrad genuttryck i mikroglia spelar en avgörande roll när nervceller kopplas ihop under inlärning. Dessa förändringar hittades inte hos friska möss. Förändringarna i mikroglia kan störa synapserna och därmed störa lärandet. Det fanns också höga koncentrationer av metaboliter förknippade med mänskliga neuropsykiatriska störningar såsom schizofreni och autism hos de bakteriefria mössen. 

Forskarna lyckades återställa mössens hjärnor genom att återställa deras mikrobion, men bara om forskarna ingrep direkt efter födseln. Det tycks alltså som att signaler från mikrobiom i tarmen krävs tidigt i livet för att hjärnan ska utvecklas normalt. Det är ett intressant med tanke på att många psykiatriska tillstånd som är förknippade med autoimmuna sjukdomar under tidig hjärnutveckling.

Svettätande bakterier ger bättre hy

För inte så länge sedan trodde man att en människa bestod av en bunt människoceller och en bunt bakterier. De var åtskilda. Nu vet vi bättre. Människan är ett komplext ekosystem som kryllar av liv. När några navelskådande forskare dök ner i människors navlar fann de ett korallrev med tusentals olika livsformer och ingen individs korallrev var likt någon annans. Det mikrobiska livet i varje navel, munhåla, lunga och tarm är unikt, precis som varje individ är unik. Ungefär 90 procent av alla celler i en människa är bakterier och 99 % av allt DNA i en människokropp är mikrobiellt.

När forskare analyserade  hudbakteriernas gener, fann man 18 olika stammar (fylum) av bakterier i 20 olika miljöer. Dessutom är dessa mikrober anpassade till sina livsmiljöer i stället för till enskilda människor. Bakteriefloran på min underarm är visserligen unik, men den är ändå mer lika dem på din underarm än de på min egen överarm. Människan är inte bara anatomi och fysiologi utan även ekologi, det vill säga ett komplex samspel mellan olika arter. Det som med ett finare ord kallas mikrobiom.

Finns det onda och goda bakterier?
Den nya kunskapen om människans mikrobiom ger ett nytt sätt att se på olika hudsjukdomar. När forskare jämförde mikrobiom på en frisk hudyta med mikrobiom på en hudyta med olika typer av hudsjukdomar kunde de se hur dessa hudåkommor - och våra behandlingar av dem - påverkar olika sorters bakterier.

Det finns många skadliga bakterier, men också många goda bakterier. Till exempel finns det bakterier som lever i naturligt oljiga områden, såsom på utsidan av näsan, där de lever på hudens lipider och producerar naturlig hudkräm för att förhindra att huden blir torr och narig. Egentligen är det kanske fel att dela in dem i onda och goda, precis som det är fel att dela in savannens djur i onda och goda. Hyenor är inte onda, de bara gör det som krävs för att överleva. Det viktiga är balansen - att inte någon art tar över i det mänskliga ekosystemet.

Folk äter probiotisk yoghurt för att främja bakterietillväxt i tarmen, men av någon anledning vill vi sterilisera huden. Vi bör tänka på att huden ska rengöras, men den bör inte - och kan inte - steriliseras. Det finns goda bakterier som verkligen främjar frisk hud. Att en produkt är antibakteriell betyder i själva verket att den bekämpar 90 % av dina celler och utmanar 99 % av ditt DNA.

Nyckeln till frisk hud kanske finns gömd i våra armhålor
Varför luktar svettiga armhålor? Det är inte svett som luktar, utan bakterier som lever på den ammoniak som vi utsöndrar i svett. Den obehagliga lukten är en biprodukt av denna ammoniakkonsumtion och vi associerar den med svettiga armhålor. Stanken är dock inte den enda biprodukten av svettuggande bakterier.

Ett drömjobb?

Forskare har upptäckt att dessa bakterier också har en förmåga att förbättra hudens hälsa och lyster. Men på grund av vår fixering vid renlighet är de "goda" bakterier som en gång levde i stort antal på hudens yta numera oerhört sällsynta. De har jagats hårt och därför dragit sig tillbaka till undanskymda platser, till exempel till människans fuktiga och frodiga armhålor - människokroppens Serengeti. Nyligen bestämde sig några forskare för att ta reda på vad som skulle hända om bakterier från armhålorna återkoloniserade ansiktet.

På något sätt lyckades forskarna hitta 24 frivilliga personer som kunde tänka sig att smeta in bakterier i ansiktet och avstå från att tvätta sig med rengöringsprodukter under två veckor. En kontrollgrupp använde rengöringsprodukter som vanligt. Efter tre veckor analyserades huden på de båda grupperna.

Det visade sig att de som använt bakterier och avstått från rengöringsprodukter uppnådde kvalitativa förbättringar av huden, medan personerna i kontrollgruppen rapporterade ingen eller minimal förbättring. Det visade sig också att graden av förbättringar överensstämde med hur många bakterier det fanns på huden. Dag 14 hade 60 % av de som applicerat bakterier kvar dessa bakterier på huden.

Denna studie visar att levande bakterier tolereras av huden och de fungerar dessutom utmärkt som leverantörer av nitrit och kväveoxid till den mänskliga huden, något som man vet har hälsoeffekter. Dessutom är det viktigt att notera att ingen av de inblandade personerna i studien upplevt några negativa effekter eller biverkningar av att smeta ner huden med bakterier.

Nästa steg är att genomföra kliniska prövningar för att utvärdera den terapeutiska potentialen hos patienter med olika eksem, sår, utslag och akne. Man har sett att möss med diabetes och hudsår läker snabbare efter två veckor med behandling av bakterier.

Framtidens läkemedel
Sedan flera år letar och hittar forskarna nya läkemedel i regnskogarna. Men det finns regnskogar på närmare håll: på och i våra kroppar. Bakterierna drar fram som betande hjordar längs tarmväggarna och de jagas av bakteriofager, ett slags virus som angriper bakterier. På sikt kanske dessa "rovdjur" kan ersätta antibiotika.

En bakteriofag på väg att landa på en bakterie. Källa

Man bör vara varsam med antibiotika, med tanke på resistens och på vad som hände då Mao 1958 utlyste kampanjen ”Utrota de fyra plågorna”, d v s myggor, flugor, råttor och sparvar. Men sparvar åt inte bara gröda, de åt gräshoppor också. Gräshopporna ökade och blev den femte plågan. När vi dödar bakterier med antibiotika, stör vi också ett urgammalt ekosystem och bakterier fanns långt innan det fanns varelser uppbyggda av flera celler.

Ibland är det nödvändigt med antibiotika och ekosystemen återhämtar sig oftast, men det kan också leda till att nya bakterier, svampar och bakteriofager tar över ekosystemet med oöverskådliga konsekvenser. En infektion är en komplex, sammansatt väv inlindad i livets väv och när man drar ut några trådar, påverkas hela väven på ett oförutsägbart sätt.