Bakterienes kraft

Mikroorganismer er den aller beste medisinen mot mange sykdommer. NICOLA DAVIS avslører hvordan mikroorganismene tar vare på helsen din – og hvordan de påvirker humøret!

Bakterier. For mange er det et negativt ladet ord – ensbetydende med en skitten invasjon som må bekjempes med sitronspray. Sannheten er imidlertid at du består av flere bakterier enn kropps-celler. Bare i tarmen har du så mye som 100 trillioner bakterier av en rekke forskjellige typer. Mange av disse bakteriene hjelper deg med å fordøye maten du spiser og å holde deg frisk.

Du har faktisk vært venn med disse bakteriene lenger enn du kanskje liker å tenke på. De fleste av mikroorganismene i tarmen (inkludert bakteriene) stammer opprinnelig fra fødselskanalen til moren din og ble overført til deg under fødselen – eller fra huden og omgivelsene rundt deg, dersom du ble tatt med keisersnitt.

Etter fødselen påvirkes mikrofloraen i tarmkanalen av matvaner, stress, genetiske faktorer og antibiotika. Til sammen veier bakteriene i tarmen like mye som en menneskehjerne. Og det passer kanskje bra, for alle vet at hjernen kan påvirke tarmen. Nå vet vi imidlertid at denne kommunikasjonen går begge veier. Forskerne har nå funnet ut at tarmfloraen kan påvirke kroppen i mye større grad enn de tidligere har skjønt. Det ser faktisk ut som om disse bitte små organismene påvirker overvekt, sosiale adferdsproblemer, Parkinson sykdom og angst.

Tarmbakterier er et relativt nytt felt som vi begynte å lære mer om for bare ti år siden, etter at japanske forskere begynte å se nærmere på tarmfloraen hos mus. Men det var ikke hvilke som helst mus. Disse laboratoriemusene ble fostret opp i et sterilt miljø, og de ble derfor helt bakteriefrie. Dermed kunne forskerne undersøke hvordan musenes hjerne ble påvirket av forskjellige bakteriestammer. Til sin store overraskelse oppdaget de at bakteriefrie mus hadde høyere nivåer av stresshormoner når de ble holdt isolert, enn dyr som hadde normal bakterieflora. Når de bakteriefrie musene ble kolonisert av bakterier, ble de også mindre stresset. Og ikke nok med det! Bakteriefrie mus hadde også et annet nivå av nevrotrofinet BDNF, et protein som påvirker nervecellenes levetid, vekst og evne til å kommunisere med hverandre.

Etter disse oppdagelsene ble det gjort mye forskning på bakteriefrie mus. En spesielt interessant studie ble utført av dr. Jane Foster og hennes kolleger ved McMaster University i Canada. Ved hjelp av en kryssformet labyrint fant de ut at bakteriefrie mus tilbrakte mer tid i åpne områder enn de bakterieinfiserte vennene sine. Denne adferden tydet på at de bakteriefrie musene hadde et lavere angstnivå, selv om de hadde et høyere nivå av stresshormoner. Dessuten hadde de bakteriefrie musene et annet nivå av nevrotrofinet BDNF, noe som tydet på at mikroorganismene i tarmen påvirker hjernens alarmsystem. «Vi vet hvilke deler av hjernen som er involvert i angstreguleringen, men det som er interessant, er at disse områdene endrer seg når tarmfloraen manipuleres», sier dr. Foster.

Forholdet mellom mikroorganismer og adferd er imidlertid svært komplisert. Endringer i BDNF-nivået later til å ha forskjellig effekt på kjønnene.

En nyere studie av en spesiell rottestamme viser at de dyrene som mangler tarmflora, ser ut til å være mer engstelige. Andre studier har vist at det kan ha samme effekt dersom mus blir infisert med «slemme» bakterier. 

Tanken på at bakteriene kan påvirke oppførselen vår, er ganske fascinerende. En av de mest forbløf-fende oppdagelsene så langt gjorde forskerne da de overførte tarmbakterier fra en gruppe engstelige mus, til en gruppe som var mer nysgjerrige av natur. Resultatet? Musene i begge gruppene forandret adferd!

Kartlegging

Vi har fremdeles mange ubesvarte spørsmål – for eksempel betydningen av alder. Resultatene av enkelte studier kan tyde på at det bare er unge mus som kan manipuleres ved hjelp av bakterier. Dersom forsøk med mennesker gir samme resultat, kan det tyde på at slik behandling bør gjøres på barn og ungdom. Det interessante er at tarmfloraen vår er relativt ustabil fram til tre års alder. «Hos barn er tarmfloraen i stadig utvikling, akkurat som hjernen», forklarer professor Emeran Mayer, gastroenterolog ved University of California i Los Angeles.

Det kan også ha god effekt å behandle eldre mennesker, fordi tarmfloraen vår reduseres naturlig etter hvert som vi blir eldre. «Det mikrobielle mangfoldet og sammen-setningen av bakterier reverseres tilbake til slik den var i barndommen», sier professor Mayer.

«Dermed er det mulig at endringer i tarmfloraen vil ha en større effekt på hjernefunksjonen hos eldre mennesker.»

Men fortsatt har vi ingen god forklaring på hva som egentlig skjer. Hvordan kan tarmbakterier egentlig påvirke oppførselen vår? «Dersom jeg har vondt i hodet, kan det for eksempel skyldes et fysisk slag mot hodet, eller dehydrering. Altså kan to vidt forskjellige årsaker gi samme symptom», sier dr. Foster. Dette med tarmbakterier fungerer på akkurat samme måte, og de er påvirket av utallige forskjellige mekanismer. En teori er at tarmbakteriene – eller molekylene de produserer – påvirker de greinene av vagusnerven som ligger i tarmen, og omvendt. Slik kan bakteriene sende signaler til hjernen og på den måten påvirke for eksempel nivået av forskjellige hormoner eller immunforsvarets aktivitetsnivå. For bare noen måneder siden oppdaget forskerne at tarmbakteriene kan påvirke permeabiliteten til blod -hjernebarrieren. Det er et utrolig komplisert system.   

Humørsvingninger

«Det finnes svimlende mange forskjellige typer bakterier, og alle har forskjellig effekt på kroppen vår», sier professor John Cryan, som jobber ved University of Cork.

Cryan og teamet hans fra McMaster University samarbeidet nylig om å undersøke hvordan melkesyrebakterien Lacto-bacillus rhamnosus påvirket friske mus. «Bakterien dempet angst og gjorde dyrene mer avslappede. Vi så dessuten en kjemisk forandring i hjernen deres», forklarer professor Cryan. Hos noen av rottene kuttet vi vagusnerven, og da så vi ikke de samme endringene. Men det er sjelden så enkelt som det kan virke ved første øyekast. «Noen av kollegene våre i Canada gjorde en tilsvarende undersøkelse med en annen bakterie. De konkluderte med at endringen hos rottene ikke var avhengig av vagusnerven», legger han til. Dette er et interessant tema.

Foreløpig finnes det ikke mange slike forsøk på mennesker, men det er en fascinerende tanke at bifidobakterier og melkesyrebakterier kanskje påvirker humøret hos oss, ikke bare hos gnagere. I et forsøk ble en gruppe friske mennesker gitt probiotika i 30 dager, mens en kontrollgruppe ble gitt placebo. Etterpå fikk begge gruppene et spørreskjema som testet angst, depresjon og stress. Det viste seg at dem som hadde fått melkesyrebakterier, generelt hadde bedre psykisk helse enn dem som hadde fått placebo.

Men det betyr ikke at vi umiddelbart skal begynne å fråtse i melkesyrebakterier. «For meg er probiotika det samme som medisin», sier professor Cryan. «Det er greit å ta statiner hvis du har høyt kolesterol, men ikke hvis du er deprimert. Det er akkurat det samme med probiotika. Vi må finne ut mer om hvilke bakterier som gjør hva – og hvorfor.»

Om mus og menn

Selv om de fortsatt står helt i startgropen når det gjelder denne typen forskning, ser professor Cryan for seg en framtid der «psykobiotika» blir en vanlig type legemidler for behandling av psykiske plager. Mat som fremmer  det gode tarmbakterier, også kjent som prebiotika, kan også være nyttig i denne sammenhengen, mener han.

«I framtiden håper jeg det blir like vanlig å sjekke tarmfloraen under et legebesøk som det er å ta blodprøver i dag», sier professor Cryan. Forhåpentlig blir det skrevet ut flere resepter på probiotika, kanskje i tillegg til annen behandling. 

Dr. Foster er litt mer forsiktig. «Fram til vi har tydelig bevis for at tarmfloraen endres hos folk med forskjellige psykiske plager, kan vi egentlig ikke vite om resultatene fra forsøk på mus er relevant for mennesker», forklarer hun. Hjernens oppbygning er veldig forskjellig hos mus og mennesker. Vi kan derfor ikke utelukke at tarmbakterienes virkning på hjernen også er forskjellig. «Hvis tarmfloraen din sender et signal til nedre del av hjernen, er hjernen din så komplisert at den muligens kan filtrere bort eller velge å overse dette signalet. Musens hjerne er såpass enkelt bygget i forhold til vår, at det slett ikke er usannsynlig at bakterienes påvirkning får større konsekvenser», sier professor Mayer.

Men han har oppdaget at tarmbakterier påvirker hjernen hos mennesker også. I en relativt liten studie, finansiert av melkeproduktprodusenten Danone, forsket professor Mayer på tre grupper friske kvinner. Den ene gruppen fikk yoghurt med probiotika, den andre gruppen fikk yoghurt uten probiotika, og den tredje gruppen fikk ingenting. Alle kvinnene gjennomførte funksjonell MR før undersøkelsen startet, og etter fire uker. Det var signifikante forskjeller mellom gruppene når det gjaldt kommunikasjon mellom de forskjellige områdene av hjernen under hvile. Da kvinnene ble spurt om å matche bilder av sinte eller redde ansikter til forskjellige situasjonsbilder, så vi også tydelig at gruppen som hadde fått probiotika, lot seg affisere i mindre grad enn de to andre gruppene. Det var veldig overraskende. «Det hadde jeg ikke forventet», sier professor Mayer oppriktig. «Jeg var skeptisk da vi begynte på disse forsøkene. Det virket litt for usannsynlig. «Men vi har langt igjen. Det hadde vært spennende å gjøre en tilsvarende undersøkelse på mennesker med angst for å se hvor stor endring vi oppnår.» Det er lenge til vi fullt ut forstår hvilken innvirkning disse mikrobene har på humøret vårt, men professor Cryan tror vi kommer til å bli overrasket. «Vi bør tørre å vurdere om det er de som bestemmer over oss, og ikke omvendt», sier han.