EN / DA
Sygdom og behandling

Bakterier skal hjælpe i kampen mod type 2-diabetes

Overvægt øger risikoen for type 2-diabetes, men der er ikke lighedstegn mellem de to. Mange overvægtige har et velfungerende stofskifte og ingen tegn på type 2-diabetes. Nu har forskere undersøgt metaboliske væv hos stærkt overvægtige og fundet markante spor efter bakterier. Det er for tidligt at sige, om det er for mange af de forkerte bakterier eller for få af de rigtige i disse væv, der fører til type 2-diabetes. Formentlig begge dele, mener forskerne, og håber at kunne hjælpe kroppen på rette vej ved at hjælpe de gode bakterier på vej.

Bakterierne i menneskets tarme har været fokus for intens forskning og diskussion i de senere år. Disse bakteriesamfund kan tilsyneladende styre både vores humør og sundhed, og den rette sammensætning af dem er essentiel for et godt helbred. Nu får diskussionen en ekstra dimension, efter at forskere har fundet tydelige spor efter bakterierne udenfor tarmsystemet – i både fedtvæv, lever og blodplasma.

”Vi analyserede genetiske signaturer i fem forskellige biologiske væv og fandt tydelige spor efter bakterier uden for tarmsystemet, eksempelvis i vores fedtvæv. Hvordan de ender der, og om vi finder levende bakterier eller rester af dem, kan vi endnu ikke sige med sikkerhed, men vi fandt en tydelig forskel i profilen hos folk med og uden type 2-diabetes, og derfor er sikre på, at de spiller en vigtig rolle. Vi håber derfor også, at vi kan påvirke sundheden positivt hos mennesker ved at påvirke profilen,” forklarer en forsker bag studiet, Benjamin Anderschou Holbech Jensen fra Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research, Københavns Universitet.

Kronisk metabolisk betændelse

Udgangspunktet for den nye forskning var et håb om at forstå den fedtophobning rundt om kroppens organer (visceralt fedt), der i dag betragtes som én af de vigtigste risikofaktorer for at udvikle type 2-diabetes. Forskerne besluttede derfor at analysere bakterieprofiler i blodplasma, lever og tre fedtvæv hos kraftigt overvægtige mennesker (kropsmasseindeks (BMI) omkring 50).

”Det bemærkelsesværdige var, at selvom disse mennesker alle var stærkt overvægtige, så var alle ikke stofskiftemæssigt alvorligt syge, eksempelvis med type 2-diabetes. Derfor ønskede vi at undersøge, om denne gruppe har en anderledes bakteriesammensætning, dog ikke i tarmsystemet som tidligere er blevet undersøgt, men derimod i fedtvæv og organer,” forklarer Benjamin Anderschou Holbech Jensen.

Én teori er nemlig, at tarmens bakterier spiller en væsentlig rolle i den kroniske betændelsestilstand hos mennesker med stofskifteproblemer, og at tilstanden kan skyldes forskellige bakteriekomponenters rejse fra tarmen til blodbanen og videre til væv og organer.

”Det er ikke første gang, at forskere har ledt efter bakterier i fedtvæv, men der er stillet tvivlspørgsmål ved resultaterne af tidligere studier, fordi de ikke tilstrækkelig godt kunne tilbagevise forurening af eksempelvis miljøbakterier eller afføringsprøver. I det nye studie var vi derfor nødt til at gøre os ekstra umage i vores genetiske analyse, som vi baserede på 16S rRNA-analyser i de forskellige fedtdepoter og organer,” siger Benjamin Anderschou Holbech Jensen.

Forskerne blev nødt til at kontrollere for forurening på hvert eneste trin under prøveudtagning og analyser. På den måde lykkedes det dem at skabe en 1000-gange signalforskel mellem vævsprøver og de negative kontroller. Og på den måde kunne de være meget sikre på pålideligheden af deres data, og at de afspejlede det faktiske mikrobielle indhold i vævene frem for forurening.

”Vi fandt tydelige forskelle mellem vævsdepoter og menneskernes sygdomsstatus. Hos dem med type 2-diabetes fandt vi flere spor af enterobakterier, som eksempelvis Escherichia coli og Shigella, i blodplasma og i det mesenteriske fedtvæv, ligesom vi fandt en generel øgning af opportunistiske patogener samt bakterier, der er forbundet med hospitalserhvervede infektioner. Nogle af disse fund er understøttet af, hvad der tidligere er fundet fra tarmprøver, og antyder altså, at disse bakterier har en potentiel rolle, når type 2-diabetes udvikler sig,” lyder forklaringen ifølge Benjamin Anderschou Holbech Jensen.

Et muligt paradigmeskifte

Den nye undersøgelse analyserede også forskellene i mikrobiel signatur mellem forskellige organer og væv. Eksempelvis var den relative forekomst af bakterieaflejringer højere i væv langs den anatomiske rute fra tarmen til leveren og relativt lavere i det subkutane fedtvæv og i det perifere blodsystem. Alligevel advarer forskerne om at overfortolke resultaterne.

”Det, vi endnu ikke ved, er, om det er levende bakterier eller blot fragmenter af bakterierne, der eksempelvis medbringes fra tarmsystemet af immunsystemets mikrofold-celler eller dendritiske celler og bringes videre til de forskellige væv via blodet, men uanset, så giver studiet os et nyt og unikt indblik i vævenes mikrobiom og en mikrobiel signatur hos mennesker med overvægt og med eller uden diabetes,” forklarer Benjamin Anderschou Holbech Jensen.

Det nye studie kan derfor vise sig at føre til netop det paradigmeskifte inden for mikrobiomforskning, som feltet har brug for. De molekylære mekanismer for akkumulering af fedt omkring vores organer kendes stadig ikke til fulde, ligesom forskere heller ikke helt forstår, hvordan det påvirker sukkermetabolismen.

”Det er almindeligt accepteret, at betændelsestilstanden i fedtet omkring organerne og i leveren udløser udviklingen af diabetes, men årsagen er endnu ikke afklaret. For os er det nye fund af bakterier eller bakteriefragmenter en mulig forklaring på en del af den effekt, men det er endnu for tidligt at konkludere, om der er en sammenhæng,” siger Benjamin Anderschou Holbech Jensen.

Potentiale for fremtidig behandling

Tidligere studier af, hvordan bakteriesammensætningen i tarmsystemet påvirker metabolismen, har dog peget på, at der sandsynligvis er en sammenhæng, men at den langt fra er simpel. Fx har tidligere studier peget på, at de samme bakterier kan have modsatrettede effekter – afhængig af om ens kost er fiberfattig eller fiberrig.

”Lige nu er vores teori, at forskellen mellem fedtdepoterne hos de metabolisk sunde og usunde individer enten skyldes for få af de gode eller for mange af de dårlige bakterier – måske allermest sandsynligt et miks af de to. Hvis vi kan afklare det forhold, vil der være gode muligheder for at behandle mennesker for metaboliske sygdomme, herunder type 2-diabetes – ved at påvirke bakteriesammensætningen,” uddyber Benjamin Anderschou Holbech Jensen.

Både litteraturen samt forskernes igangværende studier viser, at specifikke bakterier og/eller deres fragmenter kan påvirke værtens immunforsvar i både negative og positiv retning.

”Denne påvirkning signalerer så videre til metabolismen, hvorved vi med øget indsigt i dette område kan bidrage til at udvikle interventioner, der enten påvirker immunforsvaret direkte, eller alternativt ændrer sammensætningen af de kommensale tarmbakterier, så de kan påvirke vores sundhed – både metabolisk men også i henhold til generelle tarmsygdomme. Så det giver et spændende potentiale for en fremtidig behandling,” konkluderer Benjamin Anderschou Holbech Jensen.

Type 2 diabetes influences bacterial tissue compartmentalisation in human obesity” er udgivet i Nature Metabolism. Benjamin Anderschou Holbech Jensen modtog i 2017 støtte fra Novo Nordisk Fonden til projektet “A Novel Oral Combination Therapy Targeting the Gut Microbiome to Alleviate Insulin Resistance and Type 2 Diabetes–linked Aortic Valve Stenosis.”

Benjamin Anderschou Holbech Jensen
International Researcher
In the molecular understanding of metabolic diseases a major gap exists between basic genetic and microbiome discoveries and their impact on physiology and the potential for clinical translation. The Hansen Group aims to bridge this gap by bringing together genomics discovery and epidemiology, culminating in a physiological and clinical understanding of genomics in metabolism. To study the role of selected genetic variants in human metabolism, we perform physiology and intervention studies based on recruit-by-genotype principles. We also investigate families and populations with extreme metabolic phenotypes and perform physiology and intervention studies in selected individuals with specific microbiome signatures. Finally, we investigate targeted clinical management of carriers of selected high-impact variations in the human genome.