Avslöjar tarmbakteriernas betydelse för vår hälsa

Fredrik Bäckhed har gjort flera uppmärksammade upptäckter om tarmbakteriers betydelse för vår hälsa. Som Wallenberg Scholar tar han nu nästa stora kliv, med fokus på att förstå – och bevisa – hur det komplicerade ekosystemet i våra tarmar fungerar. Kunskapen kan öppna dörrar för att bota sjukdomar som typ 2-diabetes och hjärt-kärlsjukdomar.

De finns i mängder, samspelar ständigt med sin omgivning och kan både trivas och vantrivas med sina grannar. Dessutom har de oerhört stor betydelse för hur vi människor mår. Det handlar om vår tarmmikrobiota – den komplicerade och viktiga sammansättningen av bakterier i våra tarmar.

Fredrik Bäckhed, professor i molekylärmedicin vid Göteborgs universitet, har ägnat mer än tjugo år åt att utforska hur tarmmikrobiotan påverkar oss i både hälsa och sjukdom. Bland annat har hans forskargrupp kunnat visa en koppling mellan bakterierna i tarmen och kardiometabola sjukdomar (CMD), som typ 2-diabetes och hjärt-kärlsjukdomar.

De närmaste åren kommer Fredrik Bäckhed ta nya, viktiga steg i förståelsen för våra tarmbakterier. Tidigare forskning har fokuserat på att kartlägga tarmmikrobiotans förändringar vid sjukdomar, men nu är Bäckheds huvudfråga inte hur, utan varför förändringarna sker.
- Jag tror verkligen att vi kan få fram nya infallsvinklar på hur människors hälsa kan förbättras med hjälp av tarmmikrobiotan. Vi behöver förstå tarmmikrobiotans ekosystem och funktioner, både hos ett friskt och sjukt system. Vad driver de förändringar som samverkar med olika sjukdomar? När vi vet detta kan vi förstå när systemet riskerar att falla sönder, hur vi kan motverka den processen och hur vi kan återskapa ett friskt ekosystem i tarmen igen, säger han.

Kunskap för att kunna påverka tarmmiljön
Hos patienter med CMD har mångfalden i tarmmikrobiotan minskat, samtidigt som färre syrekänsliga bakterier och fler syretåliga bakterier har etablerats. Den annorlunda miljön påverkar tarmens bakterier, som oavbrutet interagerar med sina grannar och sin omgivning. En av konsekvenserna är att sammansättningen av enzymer förändras och antalet fria elektroner i tarmen ökar, vilket i sin tur kan driva fram sjukdomar.
- Med mer kunskap om de här mekanismerna kan vi förhoppningsvis hitta sätt att kontrollera skeendet, kanske genom att blockera eller ändra enzymernas funktion, eller minska antalet fria elektroner, säger han.

Fredrik Bäckheds hypotes är att den förändrade tarmmikrobiotan hos CMD-patienter beror på en minskad förmåga hos tarmen att avlägsna syre. Det här är en av flera teorier som forskarna ska testa i olika experiment, som kan genomföras tack vare den kunskap, teknik och de metoder som gruppen har byggt upp genom åren.
- Forskning behöver vara långsiktig. Medlen från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse gör det möjligt att ställa de riktigt svåra frågorna och arbeta med dem över lång tid, säger han.

Banar väg för nya behandlingar
CMD-patienters tarmmikrobiota liknar bakteriesammansättningen hos ett barn, där tarmmikrobiotan ännu inte har utvecklats och tarmen har en mycket syrerik miljö. När barnet växer etableras allt fler bakterier i tarmen, och miljön blir mer syrefattig – precis som hos en vuxen, frisk person.

Forskarna hoppas kunna använda kunskapen om barns utveckling mot en fungerande tarmmikrobiota, för att förstå hur det går att motverka och vända utvecklingen hos patienter.
- När det här projektet är avslutat är vår förhoppning att kunna förklara varför tarmmikrobiotan förändras vid kardiometabola sjukdomar, och därmed bana väg för nya behandlingar. Det är ett ambitiöst mål, men jag tror verkligen att vi kan få fram nya infallsvinklar på hur människors hälsa kan förbättras med hjälp av tarmmikrobiotan, säger han.

Fredrik Bäckhed har alltid varit intresserad av naturvetenskap, och som barn var hans vanligaste fråga: ”varför?” En uppmuntrande gymnasielärare eldade på hans kunskapstörst, och han blev den första i sin familj att läsa på universitetet. Hans första möte med mikrobiologin skapade en fascination för våra allra minsta organismer, som ledde in på vägen mot molekylärmedicin.
- Samspelet mellan olika organismer, och att man kan testa det samspelet på olika sätt, är superhäftigt, säger han.

Envishet och gott samarbete viktigt
”Den tredje uppgiften” som handlar om forskningens samverkan med samhället, ligger Fredrik Bäckhed varmt om hjärtat. Han har berättat om sin forskning i både radio och tv, och samarbetat med skolor, Vetenskapsfestivalen och vetenskapscentrumet Universeum i Göteborg.
- Vi forskare har en skyldighet att försöka nå ut med faktabaserad kunskap till allmänheten. Dessutom sprids det så mycket osanningar, särskilt i mitt fält, som det är viktigt att motverka, säger han.

Genom åren har hans forskning fått mycket uppmärksamhet och publicerats i högrankade vetenskapliga tidskrifter. Fredrik Bäckhed lyfter fram gott samarbete i forskargruppen som ett lyckat recept för framgång, kryddat med envishet och att inte vara rädd för att misslyckas.
- Många av våra framgångar föds ur misslyckanden, för när saker inte går som förväntat kan vi upptäcka nya saker. Jag tror också att miljön och stämningen i gruppen är viktig, annars går det inte att ha bra diskussioner. Det är som i en familj: man håller ihop utåt, men om något inte stämmer måste man kunna kritisera och säga ifrån på ett bra sätt, säger han.

Källa: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Ulrika Ernström