Bakterier kan orsaka fetma
Flera olika försök på möss visar att det finns ett samband mellan tarmens bakterieflora och hur mycket fett mössen lagrar. På flera håll i världen pågår studier som försöker kartlägga olika bakteriers betydelse för människans metabolism och i förlängningen bakteriers betydelse för lagrande av fett.
Vi blir allt fetare och WHO, Världshälsoorganisationen, talar om en fetmaepidemi. Ökat stillasittande och förändrade kostvanor brukar anföras som några av orsakerna, men man letar också andra förklaringar. Bland annat pågår flera studier kring hur bakteriefloran i tarmarna påverkar vår ämnesomsättning och förmåga till fettinlagring.
Även förekomsten av virus och dess koppling till vår ämnesomsättning undersöks. Den amerikanska forskaren Richard L Atkinson har konstaterat att förkylningsviruset adenovirus Ad 36 är betydligt mer vanligt förekommande hos feta personer än hos normalviktiga. En tänkbar förklaring till virusets påverkan på fetma är att en gen hos viruset stimulerar den enzymproduktion som ökar fettcellernas förmåga att ansamla fett.
Forskare på Karolinska institutet har nyligen inlett samarbete med Atkinson, bland annat för att utveckla ett test som snabbare än det som finns tillgängligt i dag kan konstatera förekomsten av antikroppar mot viruset. I förlängningen hoppas man också kunna utveckla läkemedel mot viruset.
Bakterier och fetma
Fredrik Bäckhed är bakteriolog och docent vid Wallenberglaboratoriet vid Göteborgs universitet. I en studie som han deltog i vid Washington University, St Louis, undersökte man sambandet mellan bakteriefloran i tarmarna och fetma hos möss. Forskarna jämförde till en början mängden fett hos en grupp bakteriefria möss och en grupp möss med normal bakterieflora och kunde konstatera att de bakteriefria mössen hade en betydligt lägre fetthalt än dem med normal bakterieflora.
– När vi sedan koloniserade de bakteriefria mössen ökade deras andel fett med cirka 50 procent på två veckor, säger Fredrik Bäckhed.
Forskarna prövade också att kolonisera de bakteriefria mössen med bakterier från feta respektive smala möss. De möss som koloniserades med bakterier från feta möss lade då på sig dubbelt så mycket fett som de möss som koloniserades med bakterier från smala möss.
Förändrad bakterieflora
– De feta mössen hade en förändrad bakterieflora jämfört med normalviktiga möss vilket styrker vårt antagande att bakteriefloran påverkar ämnesomsättningen och förmågan att lagra fett, säger han.
En liknande bakterieförändring har även uppmätts hos människor med fetma och det som många forskare nu intresserar sig för är vilka bakterier som är betydelsefulla och vad de har för funktion för ämnesomsättningen.
Alla möss i de olika studierna fick samma kost, men den tycks påverka ämnesomsättningen olika beroende på hur bakteriefloran ser ut. De bakteriefria mössen blev inte feta medan feta möss blev ännu fetare.
– En trolig förklaring är att de bakteriefria mössen inte kan bryta ner kolhydrater, dessa lagras i stället i blindtarmen och tas aldrig upp som näring. Vi har sedan försökt att jobba med de olika tänkbara mekanismerna bakom detta, säger Fredrik Bäckhed.
Bakterier kan ha en direkt effekt på ämnesomsättningen också genom att bryta ner mat som vi inte själva klarar av och därigenom ökar möjligheterna att lagra överflödet som fett.
– Men sedan har vi även sett att bakterier kan reglera olika molekyler som kan påverka vår metabolism. Indirekt kan bakterierna påverka olika molekyler som i sin tur reglerar hormonfrisättningen vilket bland annat påverkar aptiten. En molekyl som vi nu studerar påverkar hur mycket fett som lagras in i fettcellerna men även hur mycket fett som förbränns i muskler, säger han.
I ytterligare en studie visade Fredrik Bäckhed med kollegor att en grupp bakterier, Mollicutes, ökade efter det att mössen fått en fett- och sockerrik diet samtidigt som mössen lagrade allt mer fett och utvecklade fetma. Forskarna tror därför att denna bakteriegrupp påverkar ämnesomsättningen så att vi lagrar mer fett. Om resultaten står sig och gäller även för människan så innebär det att den som äter fett- och kolhydratrik mat löper större risk att utveckla fetma inte bara för att kosten i sig är så energirik, utan för att kosten dessutom kan påverka bakteriefloran som i sin tur påverkar ämnesomsättningen.
Tänkbara förklaringar
Roland Möllby är professor i bakteriologi vid Institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi vid Karolinska institutet i Stockholm. Han och hans forskargrupp har undersökt tarmfloran och hur den påverkar kroppen.
– Det har lett oss fram till att fundera på kopplingen mellan en viss uppsättning bakterier och fetma, säger han.
Det finns flera tänkbara mekanismer i tarmfloran som kan påverka hur vi tar hand om energiinnehållet i vår föda, enligt honom. Den första går ut på att bakteriefloran påverkar ämnesomsättningen på så vis att vissa bakterier aktiverar tarmens slemhinneceller att producera till exempel en enzymhämmare som styr lipolysen, det vill säga nedbrytningen av fett. Denna mekanism har påvisats i studier, men många andra metaboliska funktioner är tänkbara.
En annan typ av mekanism är att bakterier hjälper till att förbereda maten så att vi kan ta upp energiinnehållet bättre. Ett exempel på det är kossor som tack vare en bakterie i en av deras magar kan bryta ner cellulosan i gräs och på så vis tillgodogöra sig energiinnehållet i gräset.
– En tredje tänkbar mekanism är att vissa bakterier helt enkelt konsumerar den föda vi får i oss och därför blir de människor som har den eller de bakterierna i sin tarmflora inte tjocka, säger Roland Möllby.
Antibiotika påverkar tarmfloran
Bakteriefloran i tarmarna tycks alltså påverka ämnesomsättningen. Känt sedan tidigare är att tarmfloran förändras vid antibiotikabehandling – sammansättningen av olika bakteriearter förändras vilket skulle kunna leda till en sämre förbränning i tarmarna. Det i sin tur leder till att vi lagrar en del energi som fett i stället för att förbränna den. Flera forskare försöker därför klarlägga kopplingen mellan fetma och antibiotikabehandling.
Förbjuden metod
Intresset för kopplingen mellan antibiotika och fetma grundar sig bland annat på att växande grisar som ges antibiotika i små doser, så kallade subterapeutiska doser, har en ökad tillväxt. En metod som sedan 1986 är förbjuden i Sverige och sedan år 2006 förbjuden inom EU.
– Man har brukat ge antibiotika i låga doser för att förebygga störningar i tarmfloran vilket i sin tur påverkar grisarnas så kallade foderomvandlingsförmåga – alltså hur bra en gris är på att tillgodogöra sig energiinnehållet i fodret. Men snabbare tillväxt är inte synonymt med fetma, säger Christina Greko, laboratorieveterinär på Statens veterinärmedicinska anstalt (SVA) i Uppsala.
Hon anser att det rent teoretiskt skulle kunna vara så att fullvuxna grisar som ges lågdosantibiotika under en längre tid skulle kunna utveckla fetma.
– Eftersom fullvuxna grisar inte behöver energi för att växa så kanske överflödet tas upp och lagras i fettcellerna. Men detta är ett rent teoretiskt resonemang som förutsätter att foderomvandlingen påverkas på samma sätt även hos växande djur, påpekar hon.
Det finns också studier gjorda på kycklingar och grisar som visar att de djur som får antibiotika insöndrar lägre halter cytokiner, substanser som reglerar immunförsvaret, jämfört med djur som inte fått antibiotika. Cytokinerna påverkar i sin tur till exempel produktionen av olika hormoner som påverkar aptit och ämnesomsättning. Man kan tänka sig, men det är inte belagt, att samma mekanism inträder hos människan.
Däremot finns det studier som pekar i den riktningen.
– Det finns till exempel ett antal rapporter som visar att barn som har blivit behandlade med antibiotika har en förändrad bakteriesammansättning liknande den hos en fet människa. Så det skulle kunna finnas ett samband mellan antibiotikaanvändning och fetma hos barn, säger Fredrik Bäckhed.
”Goda” bakterier
Rent teoretiskt innebär det att om man känner till vilka bakterier som har vilken funktion så skulle bakteriefloran kunna normaliseras genom att tillsätta ”goda” bakterier i maten, till exempel yoghurt, och därigenom motverka fetma hos den gruppen barn.
– Det pågår väldigt mycket spännande forskning just nu, men det är mycket som måste kartläggas innan vi kan dra några riktiga slutsatser. Man ska komma ihåg att vi än så länge bara har identifierat cirka 1 000 bakterier i tarmen och fler identifieras hela tiden, säger han.
Olika signalfunktioner
För att kunna kartlägga bakteriernas påverkan på vår ämnesomsättning är det två viktiga områden som forskarna måste undersöka: dels hur bakterierna fungerar, dels vilken signalfunktion de har, hur tarmfloran påverkar tarmslemhinnorna som Iisin tur påverkar vår metabolism.
På Smittskyddsinstitutet (SMI) har en grupp forskare utvecklat en metod – 454 pyrosekvensering – för att studera bakteriefloran och förändringar i den. Med hjälp av den tekniken kan bakteriefloran kartläggas. Nästa steg är att ta reda på vilka bakterier som har vilken roll för ämnesomsättningen för att kunna dra slutsatser om hur bakterieförändringar påverkar kroppen och dess funktioner.
En viktig del i den processen handlar om att förstå vilka signalvägar som bakteriefloran aktiverar, till en början hos försöksdjur. Sedan får man försöka säkerställa att de signalvägarna även finns hos människan. Därefter kan man prova ut vilka bakterier som reglerar vilka signalvägar. Först därefter kan man gå tillbaka till människan och se om man genom att förändra bakteriefloran kan aktivera ett fördelaktigare signalsystem som är positivt för ämnesomsättningen.
Skillnad i bakteriefloran
– Vi försöker nu ta reda på hur bakterierna fungerar och mekanismerna bakom. Genom att i djurförsök tillsätta vissa bakterier hoppas vi kunna få klarhet i vilka bakterier som påverkar vår metabolism och på vilket sätt. Vi vet att det finns en skillnad i bakteriefloran hos feta och smala individer. Nästa steg handlar om att kartlägga hur en förändrad bakterieflora påverkar vår metabolism, säger Fredrik Bäckhed.
FAKTA: Fetma i världen
Förekomsten av fetma varierar mellan olika länder. I Sverige är cirka 10 procent av männen och 12 procent av kvinnorna feta, i USA är så mycket som en fjärdedel av alla kvinnor feta.
Fetma bland barn ökar och i Sverige räknar man generellt med att mellan 10 och 15 procent av alla barn är överviktiga.
Text: Mette Hultgren
Uppdaterad 2008-08-28 14:14