Danske forskere har gjort et banebrydende fund: To signalstoffer fra almindelige tarmbakterier fungerer som kroppens egne ”sportshormoner”. De holder vægten nede, stabiliserer blodsukkeret og styrker både muskler og knogler – og er allerede på vej ind i de første forsøg på mennesker.
Kunsten at holde den slanke linje er du ikke alene om.
Bakterierne i dine tarme ser også ud til at spille en rolle og kan både øge eller sænke dine chancer for at stå elegant hakket ud i græsk marmor.
Nu har forskere fra Københavns Universitet identificeret nogle bakterier og nogle bakterielle signalstoffer, der ser ud til at have afgørende indflydelse på blodsukkerkontrol og opbygning af fedtvæv, knogler og muskler.
De gavnlige stoffer bliver lavet af bestemte tarmbakterier. Næsten alle mennesker har dem i et eller andet omfang – men nogle har rigtig mange, mens andre næsten ingen har. Det betyder, at vi ikke alle får lige meget hjælp fra vores tarmflora til at holde vægten.
Forskerne bag opdagelsen ser i bakterierne en mulighed for gennem et probiotikum at hjælpe mange flere mennesker med at holde vægten nede, holde blodsukkeret under kontrol, opbygge stærke knogler og stærke muskler samt undgå sygdom.
Som professor Oluf Borbye Pedersen forklarer:
”Nogle medier kalder dem for bakteriernes ’sportshormoner’, fordi de næsten fungerer som en tur i fitnesscenter – bare uden at du rører en finger. Vi forestiller os, at der i et 10-15-årigt perspektiv kan udvikles specifikke bakteriestammer til et probiotikum, som man kan tage dagligt for derigennem at styrke funktionen af tarmmikrobiomet i en sundhedsfremmende retning. Det er formentlig også muligt at udvikle et decideret lægemiddel på baggrund af de signalstoffer, som bakterierne udskiller i tarmen,” fortæller lederen af forskningsprojektet, professor og forskningsleder Oluf Borbye Pedersen fra Institut for Klinisk Forskning på Københavns Universitet og Center for Klinisk Metabolisk Forskning på Herlev-Gentofte Hospital.
Med støtte fra Københavns Universitet opstartede Oluf Borbye Pedersen og den ledende yngre forsker i projektet, adjunkt Yong Fan, for to år siden en biotekvirksomhed, der skal afsøge muligheden for at kommercialisere fundet.
Forskningen er offentliggjort i Nature Microbiology.
Sådan styrker dine tarmbakterier dit helbred
Forskernes hypotese, da forskningsarbejdet begyndte for seks år siden, var, at mennesker og tarmbakterier deler signalproteiner med strukturer og funktioner, der i nogen grad er ens.
Blandt signalproteinerne fokuserede de på hormoner og hormonlignende molekyler, og i deres søgen i omfattende mikrobiomdatabaser fandt de to molekyler, som de kaldte RORDEP1 og RORDEP2.
De to stoffer har strukturel lighed med kroppens eget ”træningshormon” irisin – et myokin, der frigives fra musklerne under fysisk aktivitet og blandt andet påvirker fedtforbrænding og insulinfølsomhed. Denne biokemiske lighed er grunden til, at RORDEP1 og RORDEP2 kan efterligne nogle af motionens effekter på stofskiftet.
De to bakteriemolekyler produceres af specifikke stammer af bakterien Ruminococcus torques og udskilles i tarmen.
“Mere end 90 pct. af alle de personer, som vi har undersøgt, har R. torques i tarmene, men der er stor forskel på hvor mange. Mellem personer kan der være op til 100.000 gange forskel i mængden af disse bakteriestammer i tarmene, og vi har set, at har man mange af dem i tarmene, er der større sandsynlighed for at man er slankere,” forklarer Oluf Borbye Pedersen.
Når bakterier sætter gang i kroppens hormonsignaler
I det nye studie undersøgte forskerne, hvad der sker, når man giver forsøgsdyr som mus og rotter enten bakterien eller de stoffer, som den producerer.
Forskerne gav mus og rotter tilskud to gange ugentligt over flere måneder med en bakteriestamme, der producerer RORDEP1 og RORDEP2. Resultatet var markant: dyrene tog 20–30 % mindre på i vægt sammenlignet med kontrolgrupper, havde øget fedtoxidation, forbedret glukosetolerance og insulinfølsomhed, lavere niveauer af proinflammatoriske cytokiner samt øget knoglemineraltæthed og muskelmasse.
I andre forsøg gav forskerne mus og rotter rekombinant RORDEP1 eller RORDEP2 som infusion i tolvfingertarmen eller injektion i bughulen.
Her aktiverede RORDEP1 og RORDEP2 specifikke neuroner i tarmvæggen, hvilket stimulerede udskillelsen af tarmhormonerne GLP-1 og PYY. Begge hormoner er centrale i appetitregulering og blodsukkerkontrol: GLP-1 forlænger mæthedsfølelsen og sænker blodsukkeret ved at stimulere insulinfrigivelse, mens PYY hæmmer sultsignaler til hjernen.
GLP-1 er i kemisk modificeret form allerede kendt som et aktivt stof i moderne lægemidler mod overvægt og type 2-diabetes.
Omvendt fandt forskerne, at behandlingen med RORDEPerne hæmmede produktionen af tarmhormonet GIP. GIP kan både ved stimulation og ved hæmning lede til et vægttab ved at påvirke forskellige centre i hjernen.
“Effekten af RORDEP1 og RORDEP2 ser ud til udelukkende at foregå gennem en stimulering af neuronerne i tarmvæggen og derigennem tarmens nervesystem. Det vil også sige, at vi ingen effekt får, hvis vi giver hormonerne intravenøst, under huden, eller hvis vi forsøger at stimulere forskellige cellekulturer med RORDEPerne. RORDEPerne sender signaler til hjernen, og de signaler er appetitregulerende, ligesom hjernen sender signaler til leveren om, at den skal nedsætte produktionen af sukker. Derfor ser vi både effekt på vægten og på blodsukkeret,” fortæller Oluf Borbye Pedersen.
De første studier på mennesker er i fuld gang
Opdagelsen af RORDEP1 og RORDEP2 blev for to år siden patenteret af Københavns Universitet, der i samarbejde med Oluf Borbye Pedersen og Yong Fan har opstartet en biotekvirksomhed med formålet at kommercialisere molekylerne.
I den sammenhæng er forskerne i gang med at lave de første toleranceforsøg med mennesker, hvor de fører slanger gennem næsen, spiserør, mavesæk til tolvfingertarmen for over en periode på fem timer at levere enten bakterier eller RORDEP1.
De første studier skal blot vise, at det er sikkert at give mennesker disse bakterier og hormonlignende signalproteiner, der allerede findes i tarmene hos de fleste af os.
Målinger viser, at RORDEP1 og RORDEP2 naturligt cirkulerer i menneskers blod i nanomolære koncentrationer, som er sammenlignelige med insulins koncentrationer i fastende tilstand. Det tyder på, at disse bakterielle signalstoffer ikke blot er til stede i tarmen, men også kan virke systemisk via blodbanen.
“De dobbeltblindede og placebokontrollerede toleranceforsøg på mennesker er nu afsluttet, og vi har ikke observeret nogen bivirkninger hverken ved korttidsinfusion af bakterier eller RORDEP1,” fortæller Oluf Borbye Pedersen.
Næste skridt bliver i randomiserede kliniske interventioner at vise, hvilken effekt bakterierne eller deres signalmolekyler har på menneskers vægt, blodsukker, knoglemasse og muskelmasse.
“RORDEP1 og RORDEP2 kan måske noget andet og mere end de tarmhormoner, der er udviklet til vægttabsmidler og blodsukkerkontrol i dag. Derfor har vi også store forhåbninger til, at der inden for 10 til 15 år kan udvikles nogle præparater, som kan hjælpe mennesker til et sundere liv. Det kan enten være gennem et sygdomsforebyggende probiotikum, som man kan købe i en helsekostbutik, og som kan øge mængden af de specifikke og naturligt forekommende R. torques i tarmene, eller som et lægemiddel med RORDEP1 eller RORDEP2 i kemisk modificeret form, som man kan ordinere til personer med overvægt, type 2-diabetes, hjertekarsygdom, osteoporose eller sarkopeni,” siger Oluf Borbye Pedersen.
Han uddyber, at bakteriernes helt store fordel er, at de i modsætning til de eksisterende vægttabsmidler ikke kommer med bivirkninger, hvilket måske vil gøre det meget lettere for flere mennesker at tage dem.
”Idag stopper halvdelen af alle, der starter på moderne vægttabslægemidler, inden for et år eller to. Med tarmbakteriernes signalstoffer håber vi at kunne skabe en mere naturlig, bivirkningsfri vej til at holde kroppen sund og stærk – for langt flere mennesker,,” siger Oluf Borbye Pedersen.
