Tarmbakterieproteiner som påverkar hormoner, ämnesomsättning och benhälsa upptäckta

Den mänskliga tarmen är hem för biljoner mikroorganismer som producerar ämnen som kan reglera funktionen hos alla organ i kroppen genom blodomloppet och tarmens nervsystem. Det är dock lite känt om effekterna av de flesta bakterier som utgör vårt mikrobiom.

Nu har ett internationellt forskarlag lett av Köpenhamns universitet identifierat en vanlig stam av bakterien som skulle kunna bana väg för en helt ny klass av läkemedel. Studien, med titeln ”Polypeptider producerade av vanliga bakterier i den mänskliga tarmen förbättrar ämnesomsättningen hos gnagare”, publiceras i tidskriften Nature Microbiology.

Denna bakterie producerar två proteinmolekyler som påminner något om hormonet irisin. Irisin frisätts av musklerna under fysisk aktivitet och spelar en roll i fettmetabolismen.

De upptäckta signalproteinerna kallas RORDEP1 och RORDEP2. De påverkar kroppens hormonbalans, såväl som vikt, bentäthet och blodsockernivåer.

"Vi fann att antalet RORDEP-producerande bakterier kan variera mellan människor med så mycket som 100 000 gånger, och att personer med höga nivåer av dessa bakterier tenderar att ha lägre kroppsvikt", säger Yong Fan, docent vid Novo Nordic Foundations Center for Basic Metabolism Research och huvudförfattare till studien.

Vikt- och blodsockerreglering

I studien beskriver forskarna hur RORDEP-proteiner ökar kroppens egna hormoner, såsom GLP-1 och PYY, vilka hjälper till att reglera aptit och glukosnivåer, samt insulin, vilket behövs för att upprätthålla stabila blodsockernivåer. Samtidigt hämmar RORDEP-proteiner hormonet GIP, vilket kan bidra till viktökning. Dessutom ökar dessa proteiner direkt fettförbränningen.

"I experiment på råttor och möss som injicerades med antingen RORDEP-producerande bakterier eller själva RORDEP-proteinerna såg vi mindre viktökning och lägre blodsockernivåer, samt ökad bentäthet. Detta är spännande eftersom det är första gången vi har kartlagt de tarmbakterier som förändrar vår hormonella sammansättning", säger Yong Fan.

Ett paradigmskifte i behandlingen av kroniska sjukdomar

Forskning om tarmbakteriernas roll i människors hälsa ledde till att forskare från Köpenhamns universitet grundade bioteknikföretaget GutCRINE för två år sedan med ekonomiskt stöd från universitetet.

De första kliniska prövningarna har redan påbörjats. En studie ger friska deltagare levande bakterier som producerar RORDEP för att studera deras effekter på mänsklig biologi. En annan studie undersöker effekten av RORDEP1-proteinet.

”Vi omsätter nu grundforskning till kliniska studier för att ta reda på om RORDEP-producerande bakterier eller själva RORDEP-proteinerna – i naturlig eller kemiskt modifierad form – skulle kunna utgöra grunden för en ny klass av biologiska läkemedel som kallas farmabiotika”, säger professor Oluf Pedersen från Köpenhamns universitet, projektledare och huvudförfattare till studien.

Han tillägger:

”Med blick på 10–15 år framåt siktar vi på att testa potentialen hos RORDEP-producerande bakterier för både förebyggande och behandling. Vi vill ta reda på om de kan bli nästa generations probiotika som används som kosttillskott för att förebygga vanliga kroniska sjukdomar, och om RORDEP-proteiner i modifierad form kan utvecklas till framtida läkemedel mot hjärt-kärlsjukdomar, fetma, diabetes och benskörhet.”

Studien genomfördes i samarbete med forskare från Köpenhamns universitet, Herlev Gentofte sjukhus, Sjællands universitetssjukhus, Novo Nordisk A/S, Danmarks Tekniska Universitet, Steno Diabetes Centre och Chongqing Medical University (Kina).