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.

Vegetarisk kost minskar mängden fett i musklerna

Allt fler väljer att äta mer grönt. Försäljningen av vegetarisk mat ökar. Det kan vara av etiska skäl, av hälsoskäl, selektiv ätstörning eller för att man helt enkelt föredrar grönt framför kött. De etiska argumenten är starka. Eftersom människor också är däggdjur tycker nog de flesta av oss att det är grymt att ta en kalv för slakt från sin mamma. Hälsoskälen är mer oklara. En del studier visar på fördelar, andra på nackdelar. Men om man vill gå ner i vikt eller har diabetes typ 2, tycks det vara bra med vegetarisk kost. Det visar en ny studie publicerad i Journal of the American College of Nutrition.

I studien delades 75 personer med typ 2-diabetes slumpmässigt in i två grupper som antingen tilldelades en vegetarisk kost eller en konventionell diabetisk kost. Båda grupperna åt lika många kalorier. Den vegetariska kosten bestod av grönsaker, spannmål, baljväxter, frukter och nötter. Den konventionella diabetiska kosten följde de officiella rekommendationerna från European Association for the Study of Diabetes (EASD).

Veggies in Pune street-side vegetable vendor, av Drmarathe. Källa Wikipedia.

Efter ett halvår visade det sig att den vegetariska kosten resulterade i en genomsnittlig viktförlust på 6,2 kg jämfört med 3,2 kg för den konventionella kosten. Den vegetariska kosten var alltså dubbelt så effektiv.

Forskarna tittade även på fettvävnaden i låren för att se hur de olika dieterna påverkat fett direkt under huden, fett på musklernas yta och fett inuti musklerna (subkutant, subfasciellt och intramuskulär fett).

Båda dieterna minskade underhudsfettet. Det subfasciella fettet minskade dock endast med den vegetariska kosten och det intramuskulära fettet minskade kraftigt av den vegetariska kosten.

Ökat subfasciellt fett hos patienter med typ 2-diabetes har kopplats till insulinresistens, därmed kan en minskning av detta ha en positiv effekt på förbränningen av glukos och fett, tror forskarna. Minskning av intramuskulärt fett kan dessutom bidra till att förbättra muskelstyrkan och rörligheten.

Studiens huvudförfattare Dr Kahleová säger i ett pressmeddelande: ”Vegetarian diets proved to be the most effective diets for weight loss. However, we also showed that a vegetarian diet is much more effective at reducing muscle fat, thus improving metabolism. This finding is important for people who are trying to lose weight, including those suffering from metabolic syndrome and/or type 2 diabetes. But it is also relevant to anyone who takes their weight management seriously and wants to stay lean and healthy."


Tidigare inlägg:
Är människan köttätare eller vegetarian?

Läs mer om hälsa, hjärnan och löpning på Hjärnfysikbloggen.

Är människan vegetarian eller köttätare?

Häromdagen, när jag stod och fixade med min komplicerade frukost, tänkte jag hur enkelt det vore om vi människor härstammade från nötkreatur och gick ut varje morgon och betade frukost på gräsmattan. Sen kunde man sitta och idissla på väg till jobbet. Till lunch tömdes alla arbetsplatser och alla männis-korna åt dagens lunch på grässlätterna runt staden. Resten av eftermiddagen satt vi och idisslade framför datorerna. Ooops ... sorry, måste tugga lite, kanske man måste säga under ett möte när magen kastar upp lite halvtuggat lunchgräs ... Toaletterna skulle nog behöva byggas ut. Förutom det vore det enkelt, billigt och praktiskt ... och tråkigt. Kor gör ju inget annat än sover, betar, idisslar och bajsar. Trist liv, men de känner ju inte till något annat. Eller vad tänker de när de tittar på mig med sina tomma, glasartade blickar när jag springer förbi?

Vegetarian?
En del hävdar att människan inte kan vara vegetarian eftersom vi inte har fyra magar som en ko. Men det har inte zebror, hästar eller apor heller. Apor äter mest grönsaker och frukt och vi dinglar i samma evolutionära gren som aporna. Fakta: vi var vegetarianer och fruktianer i miljontals år. Vi har ett muskulöst ansikte, platta tänder, en lång magtarm-kanal fylld till bredden med bakterier som lever på osmältbara växtdelar. Vidare har vi en blindtarm som andra växtätare och saliven är full med enzymet amylas som bryter ner stärkelse. Det är fakta som stöder påståendet att vi är vegetarianer. Djur som lever på kött har vassa knivliknande tänder som skär köttet i bitar. Sedan kastar de i sig köttet. De tuggar inte, för de har ingen saliv som sönderdelar maten. Magtarm-kanalen är liten eftersom det inte finns bakterier som tar hand om fibrer. Det räcker med en sur mage som bryter ner proteiner och fett.

Människan äter flera mål utspridda över dagen, precis som andra växtätare. Köttätare kan vräka i sig nästan halva sin vikt på en måltid. Jägare lyckas sällan, men när de lyckas äter de så mycket de kan. Jag skulle dock inte klara av att äta 30 kg kött till frukost.

Köttätare?
Trots alla fakta ovan finns det ett starkt stöd för att vi härstammar från köttätare också. Australopithecus, som levde för 2-4 miljoner år sedan, antas vara en gemensam förfader till vårt släkte Homo, som dök upp för ungefär 2,3 miljoner år sedan, och till Paranthropus, som dog ut för cirka 1,2 miljoner år sedan. En del menar att Paranthropus dog ut för att de inte var lika anpassningsbara och inte varierade kost och livsföring som Homosläktet.

För att ta reda på vad förmänniskorna åt analyserade några forskare emaljen från fossiliserade tänder från Australopithecus, Paranthropus och tidiga exemplar av Homo. Man analyserade sådant som kalcium, barium och strontium samt strontiumisotoper, för att se vad de verkligen levde på.

Paranthropus dog ut. Källa Wikipedia.

Man fann att Australopithecus åt en varierad kost bestående av kött, blad och frukter. Paranthropus var växtätare. De var robusta, med en massiv käke som kunde knäcka nötter. De var kraftiga, inte alls som gracila löpare. De tidiga arterna av Homo åt däremot mest kött. De använde verktyg för jakt och styckning. Förmodligen sprang de ikapp byten, vilket ledde till en rad anatomiska anpassningar som gör att vi - deras efterlevande - är bra långdistanslöpare. Tack vare köttdieten kunde våra hjärnor växa, vilket gjorde oss till ännu bättre jägare och till att människan blev bra på att anpassa sig till olika miljöer. Människan uppfann kokkonsten och olika kastvapen och på den vägen är det, fast nu äter vi hamburgare och kastar raketer på varandra. Den mer specialiserade, robusta växtätaren Paranthropus dog ut. Paranthropus kunde inte springa och hamnade på efterkälken.

Allätare och löpare
Den mest troliga slutsatsen av de fakta som finns är att människan är en kombination av växt- och köttätare; vi är allsidiga samlare och uthålliga jägare och olika kulturer bevisar att vi äter vad som helst för att överleva. Människan samlade rötter, nötter och frukt, och dödade antiloper. Jakten finns i våra gener. Mycket av det vi gör är egentligen en sorts jakt. Vi springer t ex maraton för att vi har en kropp som utvecklats för att jaga och för att hjärnan belönar vår ansträngning att skaffa kött. Om vi hade härstammat från Paranthropus hade det varit andra grenar som dominerat i Olympiska spelen.

Livet i magen
Många studier visar på ett samband mellan cancer och rött kött. Enligt Word Cancer Research Found (WCRF) bör man äta högst 500 gram tillagat rött kött i veckan och undvika charkprodukter. Hur kan kött som vi ätit i miljontals år vara farligt för hälsan? Jo, evolutionen är opportunistisk. Den räknar bara avkomma. En kost med kött gav mycket näring och förbättrad fortplantning, eventuella negativa hälsoeffekter kom långt senare och var små, jämfört med nyttan. Cancer utvecklas på lång sikt, när kanske 6-7 saker gått fel i en cell och det dröjer för det mesta till sent i livet när vi oftast inte ägnar oss åt fortplantning. Dessutom springer vi inte längre 30 km efter köttet och vi lever länge, så många skulle förmodligen må bra av att minska på mängden bearbetat kött och charkprodukter, och öka mängden grönsaker. Kanske magen kan ge oss svar?

I vår mag-tarmkanal finns biljontals mikrober. För varje mänsklig cell i kroppen, finns det tio icke-mänskliga celler. Denna tarmflora kallas mikrobiom och hjälper till att bryta ner maten vi äter. Mikrobiomet är som ett av kroppens organ, fast det består av ett myller av främmande mikrober.

I en ny studie har forskare visat att när vi byter mellan en kött- och en växtbaserad diet, reagerar mikrobiomet på någon dag. Ur ett evolutionärt perspektiv verkar det vettigt. Våra förfäder åt förmodligen en kost baserad på växter med tillfälliga avbrott då tillgången på kött var god. De individer med ett mikrobiom som snabbt reagerade på dessa förändringar, kunde tillgodogöra sig mer näring och blev framgångsrikare på att sprida sina gener.

En köttdiet leder till mer dramatiska förändringar än en vegetarisk diet, eftersom det krävs galla för att bryta ner fettet. Galla motverkar tillväxten av många tarmbakterier, så de som äter en köttdiet får en tarm med gallresistenta bakterier som t ex Bilophila wadsworthia, som kan ge möss inflammatoriska tarmsjukdomar. Andra gallresistenta bakterier bildar ämnen som deoxicholsyra, som man sett ökar risken för levercancer hos möss. Huruvida människor påverkas på samma sätt (positivt eller  negativt) vet man inte, men att vi påverkas av mikrobiomet råder det ingen tvekan om. Det utgör trots allt 90 % av våra celler och 99 % av vår genetiska information.

Människans mikrobiom. Klicka på bilden för en närmare titt.

I studien såg man att vegetarianerna aktiverade gener i sitt mikrobiom, så att mikrobiomet blev allt mer likt ett växtätande däggdjur. Medan köttätarnas magar förvandlades till magarna hos rovdjur. Efter en sommar runt grillen förvandlas vi alltså till rovdjur. Det visar att mikrobiomet ko-evolverats i miljontals år tillsammans med djuren. Som allätare kan vi dock snabbt skifta mellan dessa ätprogram och väljer man att bli vegetarian i morgon liknar magen en växtätares några dagar senare. Men kor blir vi inte. Jag tror jag fortsätter med mina komplicerade frukostar med råvaror från både växt- och djurriket och försöker äta ungefär som man åt runt Medelhavet till för sisådär 50 år sedan.