Millionbevilling til tarmfloraforskning, der potentielt kan forebygge fedme
Institut for Fødevarevidenskab ved Københavns Universitet har fra Det Frie Forskningsråd fået 6,3 millioner kroner til at undersøge, om man kan forhindre fedme ved at manipulere tarmfloraen tidligt i livet. Forskningen kan være de første spæde skridt mod en ny tidlig forebyggelse af blandt andet fedme og type 2 diabetes.
Menneskets tarmsystem indeholder mange hundrede forskellige mikroorganismer, og tarmfloraen udgør et komplekst samfund på mange billioner celler. Ændringer og ubalance i tarmfloraen har betydning for udviklingen af fx fedme og diabetes. Derfor er der stor interesse i at forstå, hvad der påvirker tarmfloraen, og hvordan man kan ændre den. Bakteriofager (også kaldet fager) er virus, der angriber bakterier (se boksen).
Der er en voksende forståelse af, at fager spiller en vigtig rolle i forhold til sammensætningen af vores tarmflora. Forskernes hypotese er, at fager aktivt kan bruges til at manipulere tarmfloraens sammensætning og dermed forebygge bl.a. fedme, og at en dybere forståelse af fag-bakterie-samspillet i tarmen vil lede til helt nye, effektive måder at kontrollere vores tarmflora på.
”I forskningsprojektet PhageGut vil vi forsøge at bruge lytiske fager til at forme tarmfloraens sammensætning som et alternativ til at prøve at ændre den via diæt, antibiotika eller kirurgi. Og vi vil gøre det på en måde, som er meget målrettet, så vi ikke rammer tarmfloraens gode bakterier,” siger lektor ved Institut for Fødevarevidenskab på Københavns Universitet, Dennis Sandris Nielsen.
Et bibliotek over fager og deres tilhørende bakterie-værter
Rent praktisk vil forskerne isolere de vigtigste fager fra tarmfloraen hos mus.
”For at kunne isolere en fag, skal man vide, hvilken bakterie den angriber. Derfor skal vi have fat i universitetets stammesamlinger og derudover dyrke nogle af de vigtigste medlemmer af musens tarmflora,” siger Dennis Sandris Nielsen.
Næste trin er at oprense den totale population af fager fra tarmfloraen i en række mus. Når det er sket, kan forskerne populært sagt lægge et tæppe af fager ovenpå et tæppe af musens tarmflorabakterier for at se, hvor der opstår huller. Et hul (en såkaldt ”plaque”) i tæppet af bakterier betyder, der har været en lytisk fag, som har angrebet bakterierne og slået dem ihjel. Når forskerne finder en plaque, kan de oprense fagen, karakterisere den og altså finde ud af, hvilken fag, der angreb hvilken bakterie.
”Så vi ender med et bibliotek over en masse bakterieværter og de korresponderende fager,” siger Dennis Sandris Nielsen.
Biblioteket af fager bruges herefter til målrettet at manipulere tarmfloraen i mus – som via deres tarmflora er prædisponerede for at udvikle fedme – i en positiv retning.
”Vores hypotese er, at vi dermed kan undgå, at musene udvikler fedme. Vi vil også undersøge, om fager med større succes end det er muligt i dag kan bruges til at introducere sundhedsfremmende ”probiotiske” bakterier i tarmen,” siger Dennis Sandris Nielsen.
Fremtidsperspektiver
Hvis forskningen fra musene kan overføres til mennesker, rummer den et potentiale for forebyggelse af fx fedme, men potentielt også en række andre sygdomme, der synes at være forbundet med ubalance i tarmfloraen tidligt i livet, herunder astma og allergi.
”Hvis man forestiller sig et nyfødt barn med en familiehistorie med allergi, fedme eller diabetes, vil det måske give mening at screene for nogle ubalancer i tarmfloraen, der kan disponere barnet for sygdom senere i livet - og her kan målrettet behandling med fager muligvis bruges til at skubbe tarmfloraen i en positiv retning” siger Dennis Sandris Nielsen, som understreger, at der kun er tale om et potentielt fremtidsscenarie.
”Vi befinder os på et meget tidligt stadie, og i første omgang beskæftiger vi os med mus, som går i et mere ensartet miljø end mennesker. Men det er helt sikkert et lovende projekt” siger Dennis Sandris Nielsen.
Emner
Relaterede nyheder
Kontakt
Lektor og projektleder for PhageGut, Dennis Sandris Nielsen, Institut for Fødevarevidenskab, dn@food.ku.dk
eller
Journalist Lene Hundborg Koss, Institut for Fødevarevidenskab, lene.h.koss@food.ku.dk
To slags fager (bakteriofager)
Fager (bakteriofager) er virus, der angriber bakterier – i denne sammenhæng bakterier i vores tarmflora. Der findes to slags fager:
- Den klassiske lytiske fag, der angriber ved at skyde sit arvemateriale ind i bakterien. Den overtager herved bakteriens maskineri til at lave nye virus. Bakterieskallen, som nu er overtaget af fagen, vil eksplodere og sende en masse nye fager ud i omgivelserne, som så kan angribe nye bakterier.
- Den temperate fag angriber også ved at skyde sit arvemateriale ind i bakterien. Men i stedet for straks at overtage bakterien, integrerer fagen sit arvemateriale i bakteriens genom. Når bakterien deler sig, vil fagens arvemateriale blive delt med og komme over i bakteriens datterceller med en komplet kopi af den temperate fags arvemateriale. Dette kan være en fordel for bakterien, da fagen bl.a. beskytter den mod angreb fra andre fager. I forlængelse af celledelingen vil der komme flere og flere bakterier med fagens DNA. Udsættes bakterier, som bærer temperate fager, for forskellige typer af stress, kan fagerne gå i en lytisk fase og dræbe værtsbakterierne.
PhageGut-fakta
Det Frie Forskningsråd har bevilget 6.293.061 kroner til PhageGut-projektet, der løber i tre år med start den 1. oktober 2016. Projektet ledes af lektor Dennis Sandris Nielsen, Institut for Fødevarevidenskab (FOOD), Københavns Universitet. Endvidere deltager lektor Finn Kvist Vogensen og Institutleder Bjarke Bak Christensen fra FOOD.
Partnere i projektet er også:
Institut for Veterinær Sygdomsbiologi, Professor Axel Kornerup Hansen
Århus Universitet, Institut for Miljøvidenskab, Professor Lars H. Hansen
Chr. Hansen A/S, Head of Department Adam Baker
Université Laval, Canada, Professor Sylvain Moineau
Max-Rubner Institut, Tyskland, Dr. Charles MAP Franz og Dr. Horst Neve
Universidad de los Andes, Comlombia, Ass. Professor Alejandro Reyes