Kostens betydning for mikrobiota

Vores mikrobiota i tarmen er i konstant forandring; økosystement i tarmen er dynamisk, levende og ændrer sig med hvad vi spiser.

En undersøgelse fra 2014 udgået fra ’Harvard University’ fandt, at frivillige
forsøgspersoner, der spiste en kost hovedsagelig bestående af kød og ost, udviklede en anden tarmmikrobiota sammensætning end forsøgspersoner der spiste en plantebaseret kost. Det tog kun nogle dage at påvise et skift hos kødspiserne mod øget aktivitet af arter som Bilophila wadsworthia, der er forbundet med inflammatoriske tarmsygdomme og hjertesygdom (Nature, 2014; 505: 559–63).

En opfølgende undersøgelse på mus viste, at kosten har et trumfkort overfor generne, når mikrobiota skal påvirkes. Hvis man tror man er tyk, fordi man har en tyk mor, så tager man fejl (Cell Host Microbe, 2015; 17: 72–84).

Der er ikke mere tvivl om, at den mad vi spiser bestemmer  bakteriesammensætningen i vores tarmsystem. Meget fedt / få fibre er forbundet med en anden mikrobiota end en kost, der består af lidt fedt / mange fibre. Og dette kan have betydning for om man tager på i vægt (Robynne Chutkan, The Microbiome Solution. Avery. 2015).

Meget fedt (hig-fat) er et svævende udtryk, da alle fedtstoffer ikke er ens. En undersøgelse fra Harvard University i 2011 viste, at fedt fra kartoffel-chips er forbundet med vægtstigning, mens fedt fra yoghurt og nødder er forbundet med vægttab (N Engl J Med, 2011; 364: 2392–4049).

Når mikrober (mikrober: mikroorganismer, især bakterier) fra fede mus (uanset om disse donor-mus er fede på grund af kost eller arv)  transplanteres til mus med normal vægt – normalvægtige mus, der er opfostret i sterile omgivelser og ingen bakterier har i deres tarm – så tager de hurtigt på i vægt. Forskerne har konstateret via afføringsprøver, at det
er bakterier i tarmen, der bestemmer dette – ikke virus eller andre mikroorganismer (Cox, L.M. et al. Altering the Intestinal Microbiota during a Critical Developmental Window Has Lasting Metabolic Consequences. Cell. 2014. 158 4; side 705–721).

Kejsersnit som skurk
I nutid ses flere og flere børn at blive født med kejsersnit. Ikke af  nødvendighed men fordi vordende mødre får lov til at vælge denne mulighed. Der er noget der tyder på, at de også i dette valg vælger tykke børn. Babyer forløst ved kejsersnit har en tendens til at blive fede både som børn og voksne.

Forskerne gætter på, at de ikke fra undfangelsen får stofskifte-regulerende mikroorganismer med sig – som andre babyer får ved en normal fødsel gennem ’fødselskanalen’ (Blustein, J et al. Association of caesarean delivery with child adiposity from age 6 weeks to 15 years. International journal of obesity.2013. 37,7; side:900-906).

Antibiotika som skurk
En engelsk undersøgelse har vist, at babyer der i deres første 6 måneders  levetid fik antibiotika blev federe end andre børn. Resultatet kom de frem til fra ved at se på resultater fra en undersøgelse ved navn ’the Avon Longitudinal Study of Parents and Children’, der har fulgt 14.500 børn siden 1991 (Int J Obes (Lond), 2013; 37: 16–23).

En anden undersøgelse fra 2014 viser, at 69% af amerikanske børn har fået antibiotika mens de var under 2 år. Disse 69% var mere tilbøjelig til at blive fede som store børn (JAMA Pediatr, 2014; 168: 1063–9).

Din bopæl bestemmer dine tarmbakterier
Forskning af mikrobiom hos  mennesker har især været på folk i den rige del af verden – med deres livsstil. En undersøgelse på isolerede ’Yanomami Amerindian’ stammer, der aldrig tidligere havde været i kontakt med mennesker fra vesten, kunne vise, at disse urfolk har en meget, meget rig mikrobiota – mange arter. Den højeste diversitet man hidtil har set (Clemente, J.C. et al. The microbiome of uncontacted Amerindians. Science advances. 2015 Apr;1,3. MEDL:26229982 #1698702) ”Urban living” – at bo i byer – kombineret med brug af  forarbejdede fødevarer og vand er en dårlig forudsætninger for at give mikrobiotaen den stimulation den har brug for til en balanceret udvikling af immunforsvaret. Mange kroniske inflammatoriske sygdomme inklusiv  allergi, autoimmunesygdomme, stofskiftesygdomme og tilmed  adfærdsforstyrrelser opstår, fordi mikrobiotaen sidder på / er i mennesker, der opholder sig næsten udelukkende i huse, i betonmiljø og på asfalterede gader. Et stillesiddende indendørs liv betyder mindre kontakt med en bred vifte af mikroorganismer som er livsnødvendige for at opretholde en ordentlig immunfunktion. (von Hertzen, L. et al. Helsinki alert of  biodiversity and health. Annals of medicine (Helsinki). 2015. 47,3; side 218-225). ’Westernization’ (vestlige kultur) har fremdrevet  forandringer i urbanisering og arkitektur. Omgivelserne i byerne er langt fra, hvad mennesket har været udsat for under den menneskelige evolution.

Moderne bymennesker opholder sig det meste af deres liv indendørs. Der er kun lidt forskning i, hvad forskellig bygningsudformning/arkitektur betyder for mikrobiotaen.

I en undersøgelse (walls talk) har man i Sydamerika set på, hvad en stærk ydre og indre isolering af huse betyder for mikrobiotaen. De fandt absolut mikroorganismer i gulve og vægge. Men der var overvægt af  sygdomsfremkaldende mikroorganismer og undervægt af de mikroorganismer mennesker ellers under evolutionen har levet sammen med. (Ruiz-Calderon, J. F. et al. Walls talk: Microbial biogeography of homes spanning urbanization. Science advances. 2016. Feb22; e1501061. MEDL:26933683 #2006352).

Tarmbakterier og vitaminsyntese
Tarmfloraen (bacteroides spp.) er leveringsdygtig i K1-vitamin. K2-vitamin dannes også af bakterier i tarmen, men i mindre mængde. Pseudomonas og Klebsiella bakterier danner store mængder B12.Bifidobakterierne leverer B1, B3 og B6 til os.

Tarmbakterier bestemmer dine sygdomme
I det følgende uddybes kun nogle få eksempler på sammenhæng mellem mikrobiota og adfærd/immunforsvar/sygdom. Andre sygdomme med en klar sammenhæng er mavesår, leddegigt, astma/allergi, colitis ulcerosa, Crohns sygdom, slagtilfælde, utætte hjerteklapper, åreforkalkning, sklerose, bylder, stress, diaré, m.m.

Tarmbakterier og immunforsvaret
Tarmens slimhinder udgør en  grænseflade mellem kroppens immunforsvar og det ydre miljø. En meget betydelig del af immunsystemet er knyttet til slimhinderne i fordøjelseskanalen. Tarmen huser to tredjedele af kroppens immunceller. I tarmvæggen ligger ”øer” (Peyerske plagues). Herfra udkæmpes et  frontlinjeforsvar mod indtrængende sygdomsfremkaldende bakterier.

I tarmslimhindes lymfoide væv findes både T-lymfocytter og B-lymfocytter, og det er her antigenpræsentationen finder sted, det er her T-lymfocytter ”uddannes” til at kende og genkende bestemte antigener, og det er her B-lymfocytter udvikler og producerer antistoffer. Således lærer immunsystemet at genkende og bekæmpe skadelige bakterier. B-lymfocytter modnes til plasmaceller, når de har udviklet antistoffet, og det er plasmacellerne, der er de store antistof ”fabrikker”.

Da vores egen mikrobiota konstant kræver næring, vil der endvidere altid
opstå en kamp om næringsstofferne mellem indtrængende fremmede bakterier og vores egen mikrobiota. De ”gode” og ”dårlige” bakterier slås om pladserne på tarmens slimhinder. Herved nedsættes den relative muligheden for tilhæftning på tarmens slimhinder for indtrængende bakterier. Dysbiosis (overflod af visse bakterier) på grund af faktorer såsom antibiotika, stress og kost, kan ændre profilen af mikrobiotaen og udløse betændelse.

I de seneste årtier – især de sidste 50 år – er forekomsten af mange autoimmune sygdomme steget. Noget af denne stigning skyldes ændringer i vores mikrobiota på grund af ændret kost, eksplosionen i brug af  antibiotika og faldende kontakt med bakterier fra den naturlige verden af dyr og planter.

Vi mister mikrober med hver generation. De vil uddø. Disse ændringer har konsekvenser.

Tarmbakterier og kræft
Tarmens mikroflora og deres  metabolitter kan medvirke til at give colorektal cancer (Bultman, J.S. Emerging roles of the microbiome in cancer. Carcinogenesis. 2013. doi: 10.1093/carcin/ bgt392 First published online: December 3, 2013).

Hyppigheden af mavekræft har været faldende igennem de sidste 50 år, især i den vestlige del af verden. En infektion i mavesækken med bakterien Helicobacter pylori øger risikoen for at udvikle mavekræft. Tilstedeværelsen af af Helicobacter pylori er faldet i den vestlige verden. Det kunne være forklaringen – eller en medvirkende forklaring.

Gastrisk kolonisering af Helicobacter pylori er – som skrevet – en  risikofaktor for mavekræft. Sammenhængen mellem H. pylori og kræft kan skyldes øget epitelcelle omsætning – muligvis relateret til antigastric antistoffer (Moss, S.F. et al. Increased gastric epithelial cell apoptosis  associated with colonization with cagA + Helicobacter pylori strains. Cancer research. 2001. Feb 15;61,4; side1406-1411).

Kræft andre steder i kroppen – i organer beliggende fjernt fra tarmen, kan  også styres af mikrobiotaen. Man har f.eks. fundet, at metabolitter fra  fedme-induceret tarm mikrobiota fremmer leverkræft (Seminars in Immunopathology. January 2015, Volume 37, Issue 1, pp 65-72.First online: 18 November 2014. Microbiome and cancer).

Med hensyn til tyktarmskræft har bakterien Enterococcus faecalis en  speciel betydning. Enterococcus faecalis er en ganske normalt  forekommende grampositiv kommensal bakterie i vores mavetarmkanal
og vagina (hos 40-80% af alle mennesker). Nogle stammer af Enterococcus faecalis kan være årsag til livstruende infektioner hos mennesker, især i hospitalsmiljøer, hvor der findes et højt trolleret pilotundersøgelse8) blandt overvægtige / fede insulinresistente frivillige – indgik 40  forsøgspersoner – 32 afsluttede forsøget.

Forskerne testede både pasteuriserede A. muciniphila og levende A.  muciniphila. Man undersøgte sikkerhed, tolerabilitet og metabolske parametre (det vil sige insulinresistens, cirkulerende lipider, visceral
adipositet og kropsmasse). Man så på tarmbarrierefunktion (dvs.  plasmalipopolysaccharider) og tarmmikrobiota-sammensætning. De kom frem til, at daglig oral tilskud af muciniphila-bakterier, enten levende eller
pasteuriseret i tre måneder, var sikker og godt tolereret.

Sammenlignet med placebo forbedrede pasteuriseret A. muciniphila insulinfølsomhed og reducerede insulinæmi og plasmaskolesterol.
Pasteuriseret A. muciniphila-tilskud gav faldende kropsvægt (−2,27 ± 0,92 kg) sammenlignet med placebogruppen og gav faldende fedtmasse og  hofteomkreds sammenlignet med baseline. Pasteuriseret A. muciniphila så ud til at være mere beskyttende mod diabeteslignende symptomer såsom insulinresistens end levende bakterier.

De testede A. muciniphila på en gruppe overvægtige og fede mennesker, der  viste tidlige tegn på hjertesygdom. De blev sat i tre grupper og fik enten et placebo–supplement, et ’levende bakterietilskud’ eller den pasteuriserede version.

Efter at have taget A. muciniphila hver dag i tre måneder, havde de, der tog den pasteuriserede form, lavere betændelsesmarkører i leveren, et lille fald i vægt – det gennemsnitlige tab var omkring 2,3 kg eller 5 kg – og  kolesterolniveauerne var også nede. En formulering af A. muciniphila i en kapsel til oral indtagelse er altså foretaget af de belgiske forskere – og viser det er muligt. Mon ikke lægemiddelindustrien kommer til at kæmpe om lanceringen af en sådan mirakelkapsel. En kapsel der gør det let at tabe sig, holde en fornuftig vægt og modvirke inflammation – det lyder næsten for godt til at være sandt.

Alternativ til A. muciniphila
A. muciniphila overføres fra mor til barn ved en naturlig fødsel – og overføres via modermælk. Herefter har A. muciniphila en stabil tilstedeværelse i tarmslimhinden – men kan som skrevet mindskes i mængden ved overvægt, m.m. Endvidere er antibiotikabehandling meget hård ved A. muciniphila. Hvordan får vi den så tilbage eller hvordan sørger vi for en stabil vedvarende mængde i tarmslimhinden, så vi holder en fornuftig vægt og permanent kan modstå inflammation? En kapsel – som vi for eksempel kan få med mælkesyrebakterier – findes ikke (endnu).

Forskerne har indkredset en række madvarer, som får bakterien til at trives i vores tarme. A. muciniphila elsker først og fremmest oligofruktose, en særlig type kostfibre med en sød smag. Karen Lyager – skribent på Jyllands-Posten, kalder A. muciniphila for slankebakterien. Hun skriver9):
– ”Slankebakterien Akkermansia’s livretter er: Løg, porrer, hvidløg, asparges, jordskokker, tomater, byg og bananer”. Andre fortæller, at omega-3-fiskeolie også fremmer væksten af A. muciniphila. Så i stedet for at spise A. muciniphila, kan vi fodre den med dens favoritspise.
o.v.

Stabilisering af mikrobiotaen
Probiotika
Probiotika er levende mikroorganismer som f.eks. mælkesyrebakterier.
Mælkesyrebakterier siges at kunne afhjælpe:

• • Vaginale infektioner der forårsages af candidasvamp
  • Diaré
  • Diaré som følge af kemoterapi
  • Inflammatorisk tarmsygdom
  • Irritabel tyktarm
  • Kolik hos spædbørn
  • Eksem hos spædbørn og børn, der har laktoseintolerans eller mælkeallergi
  • Lungeinfektioner

   

• Præbiotika
  Præbiotika er en fødevarekomponent, der ikke kan fordøjes af menneskers eller dyrs fordøjelsesenzymer,
  men som stimulerer væksten af gavnlige bakterier i fordøjelsessystemet (f.eks. mælkesyrebakterier).
  På den måde gavner præbiotika (som ofte er kostfibre) værtens almene sundhedstilstand.
  Samtidig er præbiotika med til at stimulere cellevæksten i tynd- og  tyktarm, så slimhinderne her bliver stærke og modstandsdygtige. Kemisk består kostfibrene af nogle få typer af poly- eller oligosakkarider (komplekse kulhydrater):
  • inulin • frukto-oligosakkarider • transgalaktooligosakkarider
  • galaktooligosakkarider.
  • Symbiotika
  • Symbiotika er probiotika og præbiotika blandet sammen i et kosttilskud.

   

• Akkermansia muciniphila
  Akkermansia muciniphila blev opdaget i 2004 af en PhD-studerende,
  Muriel Derrien, på universitetet i Wageningen, Holland.A. muciniphila er en anaerob [uden ilt], gram-negative, ikke bevægelig og ikke sporedannende bakterie, der lever i mave-tarmkanalens slimhinde.
  Muciniphila betyder ”slimelskende” – A. muciniphila befinder sig i  slimhinden på indersiden af tarmene hos en række dyrearter – inklusive mennesket.Den er i stand til at bruge mucin som sin eneste kilde til kulstof og nitrogen. A. muciniphila ikke kun spiser mucin, men den stimulerer også  slimproduktionen (mucinproduktionen) og dermed er bakterien med til at vedligeholde og styrke mave-tarm kanalens indre slimhinde. En sund mucinrig slimhinde forhindrer gifte og andre sygdomsfremkaldende/allergifremkaldende stoffer i at trænge ind i blodbanen og dermed resten af kroppen. En utæt tarm-slimhinde menes at være forbundet med sygdomme og allergier som f.eks. eksem, psoriasis, irritabel tyktarm, fødevareallergi og cystisk fibrose.Tilstedeværelsen af A. muciniphila er et sundhedstegn – tegn på en sund  tarmmikrobiota. Bakterien er naturligt til stede i den menneskelige fordøjelseskanal med 3-5%, men falder hos fede og ved antibiotikabehandling.Det antages, at A. muciniphila har antiinflammatoriske virkninger hos mennesker, og undersøgelser har vist et omvendt forhold mellem A. muciniphila-kolonisering og inflammatoriske tilstande, såsom blindtarmsbetændelse eller irritabelt tarmsyndrom (IBS). Ergo jo flere A. muciniphila jo mindre inflammation. A. muciniphila kan også være tegn på lang levetid.
  www.wikipedia.org • www.pnas.orgMælkesyre bakterier (Lac-tobacillus) er eksempel på bakterier, der har gavnlige egenskaber i forhold til menneskets fordøjelse og generelle helbred. Mælke-syrebakterierne forekom-mer naturligt i vores tarm-system og urinvejssystem. 
• Referencer
  1) Everard, A. et al. Cross-talk between Akkermansia muciniphila and  intestinal epithelium controls diet-induced obesity. Proc. Natl Acad. Sci. USA . 2013. 110; side 9066–9071.
  2) Brahe, L. K. et al. Specific gut microbiota features and metaboilc markers in postmenopausal women with obesity. Nutr. Diabetes. 2015. 5, e159.
  3) Zhang, X. et al. Human gut microbiota changes reveal the progression of glucose intolerance. PLoS ONE 8. 2013. e71108.
  4) Yassour, M. et al. Sub-clinical detection of gut microbial biomarkers of obesity and type 2 diabetes. Genome Med. 2016. 8; side 17.
  5) Li, J. et al. Gut microbiota dysbiosis contributes to the development of hypertension. Microbiome. 2017. 5,14.
  6) Liu, R. et al. Gut microbiome and serum metabolome alterations in obesity and after weight-loss intervention. Nat. Med. 2017. 23; side 859–868.
  7) Dao, M. C. et al. Akkermansia muciniphila and improved metabolic health during a dietary intervention in obesity: relationship with gut microbiome richness and ecology. Gut. 2016. 65; side 426–436.
  8) Depommier, C. et al. Supplementation with Akkermansia muciniphila in overweight and obese human volunteers: a proof-of-concept exploratory study. Nature Medicine. 2019. 25; side 1096–1103.
  9) http://karenlyager.dk/aha-er-det-derfor-jeg-bliver-tyk/