Användbara bakterier Så här hjälper magen tarmarna att hoppa

Filtreringsfunktion uppdagad: Mage berikar specifikt mikroorganismer

Tidigare antog vetenskapen att magsyra dödar nästan alla mikroorganismer. Men det är uppenbarligen inte fallet. För att i en studie nu visat att magmikroorganismerna riktade sig och utarmades och filtrerades till tarmutsläppen.

Sammansättningen av mikroorganismer i magen varierar kraftigt

Rollen i magen för hälsan hos mag-tarmkanalen är vetenskapen är fortfarande förbryllad: Sammansättningen av mikroorganismer i magen är mycket varierande, har hittills endast spekulerats om effekterna av dessa fluktuationer på tarmen. Men nu en forskargrupp vid universitetet i Hohenheim i Stuttgart har utvecklats i samarbete med den medicinska universitetet i Graz, en metod som man kan urskilja levande, aktiva bakterier döda och bestämma deras kvantitet.

En ny studie har visat att magen i mag-tarmkanalen utövar en viktig kontrollfunktion vid passage av vissa bakterier i tarmarna. (Bild: Alexander Raths / fotolia.com)

Viktig kontrollfunktion

Med denna metod var det möjligt för första gången att associera variationer i kompositionen hos de permanenta invånarna i magen med en övergripande ökning av bakterier.

Som framgår av en meddelande från University of Hohenheim blev det också klart att magen i mag-tarmkanalen har en viktig kontrollfunktion vid passage av vissa bakterier i tarmen.

Nuvarande resultat har nu publicerats i "mSystems", tidningen för "American Society for Microbiology".

Påverkan av mag i tarmarna

En kirurgisk mageminskning i fetma (fetma) medför positiva egenskaper som inte kan förklaras av en minskning av magsmängden ensam.

Insulinresistens kan till exempel minska och förbättra tillhörande reglering av blodsockernivåer samt generella inflammatoriska parametrar - en effekt som vanligtvis är associerad mer med processer i tarmarna än i magen.

Liknande frågor om påverkan av mag i tarmarna ger kliniska observationer av biverkningen hos protonpumpshämmare.

Dessa är läkemedel som hämmar syreproduktionen i magen och är bland de vanligaste förskrivna läkemedlen för att behandla magsår, halsbränna etc..

Men de som tar dem länge har ökad risk att få diarré efter att ha tagit antibiotika.

"Båda är tecken på att händelser i magen orsakar förändringar i tarmmikrobiomen", förklarar Prof. Dr. med. Florian Fricke, chef för avdelningen för mikrobiom och tillämpad bioinformatik vid universitetet i Hohenheim.

"Magen kan vara mer inflytelserika i tarmrelaterade problem än vad som tidigare trodde - både positivt och negativt."

Tidigare antagande verkar inte rätt

Tidigare, enligt professor dr. Fricke antog att magsyra dödar nästan alla mikroorganismer.

"Det är uppenbarligen inte fallet. Men vilken hälsosam magsmikrobiom ser ut och vilken påverkan den har på överföringen av mikroorganismer från munnen till tarmarna, det visste vi inte, säger experten.

"Tidigare studier av magen och tarmarna hindrades också av de extremt varierande nivåerna av olika bakteriearter i mikrobiomen. Hittills fanns det ingen förklaring till friska personer, säger prof.dr. med. Fricke.

Ny metod skiljer levande och döda bakterier

Problemet med klassisk mikrobiomforskning är att de så kallade sekvensberoende metoderna uteslutande undersöker DNA, dvs den relativt stabila molekylära bäraren av den genetiska informationen hos en bakterie.

"De fångar levande bakterier såväl som döda celler - så de kan inte särskilja mellan mikrobiom som är anpassad till magen och de inaktiva bakterierna som kommer in från utsidan."

Tillsammans med doktorand Elisabeth Dörner och hans kollegor vid Graz Medical University, professor Dr. med. Därför tar Fricke ett nytt tekniskt tillvägagångssätt - och använder ett knep:

De fångar inte bara DNA, utan också RNA-korta strängar av nukleinsyra som fungerar som en budbärare i den levande cellen när de använder den genetiska informationen och finns därför endast i levande aktiva celler.

Forskarna testar metoden i djurmodellen på mageprover från laboratoriemus. Samtidigt tar projektpartnerna i Graz prov från totalt 24 patienter, som skickar dem till Hohenheim för analys.

Forskare isolerar DNA och RNA separat från varje prov och karaktäriserar båda med användning av PCR-analys, en metod för anrikning och sekvensering av genetiskt material.

"Detta bestämmer vilka bakterier som är närvarande totalt och vilka delar av de totala bakterierna är aktiva", förklarar Prof. Dr. med. Fricke.

"Dessutom kan vi också använda denna metod för att bestämma mängden bakterier. Därför kan vi inte bara bestämma de relativa procentsatserna för varje art, men också deras absoluta mängder. "

Mycket av magebakterierna av endast två grupper

Forskarna fann att omkring 90 procent av gastriska bakterier hos möss och människor består av endast två dominerande grupper.

En av dessa grupper, laktobacillerna hos möss och humana streptokocker, är relativt konstant i volym medan den andra gruppen av bakteroideter är mer variabel.

"Det är intressant att den konstanta gruppen också utgör de aktiva levande bakterierna", betonar Prof. Dr. med. Fricke.

"Man kan dra slutsatsen att det medför fler viktiga funktioner för mag microbiome medan kort fluktuerande grupp kan komma med mat eller andra vägar i magen, kvarstår men inte aktiv", sade forskaren.

"Med våra resultat kan vi begränsa fokusen på de bakterier som är relevanta för studien av magen och övergången till tarmarna."

Mag kan påverka intestinal mikrobiom

För att få de funktioner i magen ännu mer exakt på banan, inte forskarna inte begränsa deras provtagning på magen, men också att ta ett prov från matstrupen, tre vid olika punkter i magen och tolvfingertarmen.

"Även om mikrobiomen är relativt lika överallt, finns det gradvisa skillnader", förklarar Prof. Dr. med. Fricke.

"Vi har funnit gradienter orsakade av vissa bakterier, dvs ökningar eller minskningar av matstrupen till magen i, som därefter, mellan magen och tunntarmen, återigen motsatta riktningar är", säger experten.

"I magen är dessa bakterier således specifikt berikade eller utarmade. Han verkar sålunda utöva en kontroll- eller filterfunktion som en portal till tarmarna och kan därmed påverka mikroorganismen i tarmarna. "

Detekterar riskerna för tarmarna i saliv

För närvarande bedriver forskare fortfarande klassisk grundforskning.

"Vi hoppas att våra resultat kommer att bidra till att bättre förstå sambanden mellan olika delar av mag-tarmkanalen och det kan ta en dag variationer i microbiome i magen eller munhålan med vissa sjukdomar i tarmen tillsammans", säger Prof. Dr. Fricke.

"Det skulle tänkas, till exempel att en dag kunde känna igen och behandla risker för tarmarna i saliv. Eller att man kan kompensera de negativa effekterna av droger som syrahämmare i magen genom att samtidigt påverka mikrobiomen. "(Ad)