Tillbaka                                                                 tomaslindblad.se

Du och dina bakterier  

De flesta cellerna i din kropp är inte dina egna. De är bakterier. Vi är hem för miljarder bakterier - bara tarmkanalen innehåller två kilo. Och de är inga parasiter – tvärtom, de hjälper oss på många sätt.

Utan bakterierna fungerar inte immunförsvaret, och vi får svårare att ta upp näring. Det kan faktiskt vara de som avgör vem som blir överviktig eller utvecklar diabetes.

Än så länge har vi bara börjat förstå det komplicerade samspelet mellan oss och mikroorganismerna, men sedan några år tillbaka pågår ett intensivt arbete med att kartlägga alla de okända livsformerna inuti människan.

(Från Allt om Vetenskap 9 - 2007)

Ditt största organ är inte ditt
 

Från hårfästet ner till de små mörka fuktiga springorna mellan tårna breder en värld ut sig. För bakterierna är varje människa en egen planet, en värld fylld av de mest olikartade ekosystem. Precis som jorden har sina öknar, regnskogar och myllrande storstäder, så har bakteriernas värld många former, med helt skilda förutsättningar för liv.

Våra egna kroppsceller är ungefär tio upphöjt till tretton stycken. Det blir en miljon gånger en miljon, gånger tio. Bakterierna är fler.

Bakteriernas favorittillhåll är matsmältningssystemet. Tarmarna innehåller sammanlagt två kilo bakteriemassa. Bara där finns mer än tio gånger fler bakterier än vi har celler i kroppen. Det är i de syrefria, men näringsrika mörka tunnlarna i magen som bakterierna utför sina viktigaste uppgifter, men de finns alltså också på många andra platser.

Det har länge varit svårt att identifiera annat än några av de allra vanligaste arterna av bakterier, de som trivs i syrerik luft, och låter sig odlas i små skålar i laboratorier. Men de allra flesta arter av bakterier kan inte odlas. De tål helt enkelt inte att leva utanför sin naturliga miljö. Vi kan alltså i princip inte se dem, men lösningen har istället blivit att kartlägga bakteriernas gener med nya molekylärbiologiska tekniker. Därför är det först under de senaste fem till tio åren som vi börjat få en mer komplett bild av vilka vi egentligen lever tillsammans med. Genanalysen har också gjort det möjligt att se vilka proteiner och enzym som bakterierna producerar, och därmed också hur deras ämnesomsättning och livsprocesser ser ut.

En analysmetod går ut på att leta efter varianter av en och samma gen, som man vet att alla bakterier måste ha, och sedan räkna alla varianter av den här genen. Då kan man artbestämma dem. En annan metod är att göra en så kallad metagenomisk analys. Då mosar man ihop alla celler i ett prov, drar ut all arvsmassa, och hackar sedan upp dna-molekylerna i små bitar för att de ska kunna läsas av i en maskin. En dator försöker sedan att pussla ihop de här generna igen genom att hitta bitar som passar ihop, och genom att jämföra dem med uppgifter i databaser. De färdiga pusslen blir som abstrakta bilder av de bakterier som fanns i provet.

På huden finns sådär en miljon gånger en miljon bakterier av olika slag. Flest i de fuktiga och varma områdena runt armhålorna och i skrevet. Men också på underarmarnas torra slätter, och i huvudets svala skogar. Hudens bakterier är fortfarande rätt okända, och vi vet inte om de gör någon nytta alls. De flesta ligger ytligt, men många gömmer sig nere i hårsäckarnas djupa dalgångar. Efter en tvätt eller desinficering av huden kan de gömda bakterierna klättra upp och åter ta de tomma områdena i besittning.

I februari 2007 presenterades en metagenomisk undersökning, som visade att sex helt friska personer i New York bar på cirka 50 olika bakteriearter vardera på sina underarmar. Men bara fyra av de här arterna fanns hos alla sex. Tillsammans hade de 182 arter av bakterier, de flesta besläktade med varandra, men alltså av olika arter. Och sex månader senare hade de här arterna bytts ut mot andra. Vi har tydligen en helt personlig sammansättning av hudbakterier, och den här undersökningen visar att huden verkligen är ett ekosystem, med olika arter som kommer och går, beroende på årstid och förutsättningar. Vissa trivs i sommarens luftigare miljö. Andra trivs bättre under tjocka vinterkläder.

Munnen är ett favorittillhåll för bakterierna. Alla känner till att det är bakterier som orsakar karies när de äter av våra matrester och ger ifrån sig en syra. De leder också till dålig andedräkt hos den som inte sköter sin munhygien. Etthundrafemtio av munhålans bakterier har odlats fram och studerats, men genetiska undersökningar visar att det finns minst 400 arter i munnen. Ett pågående projekt vid J Craig Venter Institute ska försöka hitta alla bakterier i munnen med hjälp av metagenomik. Framför allt letar man efter de mikrober som orsakar tandlossning, eller paradontit, och närmare bestämt efter de gener som är aktiva hos en person som har besvär med sjukdomen. På så sätt hoppas man hitta ett läkemedel mot tandlossning.

Munnens mikroorganismer lever tätt samman i ett tätt, klibbigt, tunt skikt på tänder och tandkött som kallas biofilm. Där påverkar de varandra och lever i ett ekosystem de skapar själva. Bakterierna hör ihop på olika sätt, inte bara med oss, utan med varandra.

Det börjar bli allt mer klart för forskarna att det inte räcker att förstå bakterierna var för sig. De måste ses i sitt levande sammanhang. Och ingenstans studerar man det mer intensivt än i människans tarmsystem.

Den mänskliga tarmen är det tätast bebodda ekosystem vi känner till överhuvudtaget, och antalet olika gener man kan hitta bland de här bakterierna är minst hundra gånger fler än de som finns i våra egna kromosomer.

Man kan betrakta de två kilo bakterier som lever i tarmkanalen som ett av kroppens största organ, ett organ som ger oss en rad förmågor som vi inte behövt utveckla själva utan lånar från våra osynliga vänner. Vi lever bokstavligt talat i ett samboförhållande med bakterierna och skulle ha svårt att leva ett friskt liv utan dem. Allt fler forskare börjar betrakta många sjukdomar som störningar i våra bakteriekolonier.

För det första så kan våra egna bakterier hålla smittsamma mikroorganismer borta genom att helt enkelt tränga ut dem. Det blir ingen plats eller mat kvar till inkräktare i systemet. För det andra så hjälper vår egen flora till att utveckla och fintrimma vårt immunförsvar. Utan bakterierna skulle flera av de viktigaste delarna av vårt komplicerade försvarssystem fungera sämre. Vid Lunds Universitet pågår forskning på möss som visar hur vanliga laktobaciller kan förebygga eller lindra inflammationer och allergier, och till och med kan ha effekt på nervsjukdomen multipel skleros, ms.

Våra normala följeslagare i den lilla världen har anpassats till att hålla sitt eget ekosystem i balans, det vill säga hålla skadegörare borta, och se till att sjukdomstillstånd rättas till. Det här kan de göra på flera olika sätt, bland annat genom att producera bakteriedödande ämnen. De kan också framställa viktiga ämnen som k-vitamin och folsyra.

Men den stora uppgiften för matsmältningskanalens bakterier verkar vara just att se till att maten blir omhändertagen så effektivt som möjligt. Både för oss och bakterierna. Om en organism bosätter sig i en annan för att äta av den eller dess mat, då är det en parasit, som gör skada. Vi förser våra bakterier med näring, som de kan bryta ner åt oss. Sedan kan vi ta hand om resterna. Bakterierna gör alltså att vi kan äta saker som vi själva inte klarar att bryta ner. Flera tusen arter av bakterier trängs i våra tarmar, och de är experter på att ta hand om svårsmälta ämnen. Både proteiner och fetter, men framför allt kolhydrater är favoritmat för bakterierna. Det gör att vi kan stoppa i oss saker som vi inte skulle kunna äta utan deras hjälp, till exempel vissa fiberrika frukter och grönsaker.

Ett exempel är en av våra allra närmaste samarbetspartners, med det närmast outtalbara namnet Bacteroides thetaiotaomicron. Den är en av de dominerande figurerna i tjocktarmens vimmel. Den har visat sig ha den mest kompletta uppsättning gener för att bryta ner kolhydrater av alla bakterier som har kartlagts över huvudtaget, och den har mer än hundra fler gener för ändamålet än vad som finns i våra egna celler.

Det finns laboratoriemöss som fötts upp så att de saknar den normala bakteriefloran. De bakteriefria mössen får ett underutvecklat immunsystem. De får också problem med ämnesomsättningen. De har i försök behövt äta trettio procent mer för att hålla kroppsvikten, jämfört med vanliga möss.

De bakteriefria djuren lagrar också extremt lite fett på kroppen. Om de däremot förses med de normala tarmbakterierna så sväller de små fettvalkarna drastiskt på ett par veckor, även om de får mindre mat än tidigare. Forskning på de här mössen har visat att bakterierna är helt avgörande för hur mycket näring vi får i oss, och att de dessutom styr de gener vi har som bestämmer hur mycket fett som lagras i våra fettceller. Därmed spelar de en viktig roll för hela energibalansen. De påverkar också insulinets roll när det gäller att reglera näringsintaget. Det räcker med att bakterierna jobbar lite effektivare, eller lagrar lite mer energi varje dag för att det på några år ska leda till övervikt. Mycket pekar alltså på att många som lätt går upp i vikt gör det för att de är bättre på att ta tillvara energin i maten. Och det beror på att deras bakterier jobbar en aning effektivare.

Möss och människor bär inte på exakt samma bakterier, men de viktigaste grupperna är gemensamma. Därför pågår det intensiv forskning över hela världen just nu för att hitta samband mellan den personliga bakteriefloran och fetma. Om det finns ett sådant samband så kan det också ha stor betydelse för risken att utveckla diabetes.

Många forskare betraktar tarmkanalens två kilo bakterier som vårt största matsmältningsorgan. Det är ett ekosystem som håller sig förvånansvärt stabilt mot störningar. Tillfälliga uppblomningar eller invasioner av störande arter tas snabbt om hand. Om någon nyckelart försvinner kan en ersättare träda in i stället eftersom bakteriernas genetiska repertoar överlappar varandra. De är många som kan samma saker.

Bakteriernas liv och död misstänks också ligga bakom sjukdomar i tarmen, som ulcerös kolit och Crohns sjukdom, vissa former av astma och diarréer. Dessutom påverkas alla de läkemedel som vi äter, och alltså passerar genom inälvornas bakterievärld.

Kartläggningen av människans arvsmassa var bara början. Nu pågår kartläggningen av bakterierna, en ännu större uppgift. Flera projekt pågår samtidigt på olika håll i världen för att beskriva generna hos de cirka 1000 arter av bakterier från tarmarna som går att odla fram. Därefter behöver forskarna sortera generna hos alla de som inte kan odlas fram. Då räknar man med att hitta ytterligare flera tusen arter.

Sen handlar det om att kartlägga hur alla de här arterna samspelar med varandra, och med våra egna gener. För tillsammans bildar vi en stor superorganism.

Fastän bakterierna är nödvändiga för ett hälsosamt liv kan de orsaka allvarliga infektioner när de hamnar på fel plats i kroppen.

Mag- och tarmbakterierna orsakar ofta svåra inflammationer när de kommer ut i bukhålan vid skador - till exempel en brusten blindtarm eller en skottskada. Stafylokocker som lever naturligt på huden eller i näshålan kan ge svårbehandlade infektioner i sår, E-colibakterier från tarmen kan ge urinvägsinfektioner.

Ett annat exempel är de bakterier i munhålan som kan orsaka karies eller tandlossning.

De första bakterierna i livet är en gåva från mamma. Fostret i livmodern utvecklas ostört i en bakteriefri miljö, men träffar på de första mikroorganismerna på vägen ut under förlossningen. Sedan byggs samlingen på under de första åren, framför allt genom maten.

När man vill studera den normala bakterieflorans betydelse för kroppen använder man sig av så kallade bakteriefria möss. De har fötts med kejsarsnitt och får leva i en helt steril miljö. De kan också behandlas med kända bakteriestammar för att se vilken effekt var och en får på mössen.

Huden - På hudens ovansida lever flera hundra arter av bakterier, miljontals av dem håller till på de varma och fuktiga delarna av kroppen. På torrare platser, som underarmarna hittar man bara mellan 100 och 1000 individer per kvadratcentimemeter.

Munnen är full av bakterier. De kan bli åtskilliga miljarder i en enda milliliter saliv. Minst 400 arter har hittats hittills.

Luftvägarna – här finns bakterierna främst i näshålan, och de översta delarna av andningsvägarna. Lungorna hålls normalt bakteriefria med hjälp av bronkernas slemhinnor och flimmerhår.

Mag- tarmsystemet – bakteriernasverkliga favorittillhåll. Två kilo bakterier av tusentals olika arter hjälper oss att bryta ner maten, lagra energi och hålla oss friska.

Könsorgan – bara de yttersta delarna av könsorganen är fulla av bakterier. Längre upp i urinvägarna ger de lätt infektioner. Vaginan hos vuxna kvinnor är ett tillhåll för bland annat laktobaciller som ser till att pH-värdet regleras.

mail@tomaslindblad.se                                                     Hem igen