Tarmbakterieproteiner, der påvirker hormoner, stofskifte og knoglesundhed, opdaget

Den menneskelige tarm er hjemsted for billioner af mikroorganismer, der producerer stoffer, der kan regulere funktionen af alle organer i kroppen gennem blodbanen og tarmens nervesystem. Der vides dog kun lidt om virkningerne af de fleste af de bakterier, der udgør vores mikrobiom.

Nu har et internationalt forskerhold ledet af Københavns Universitet identificeret en fælles stamme af bakterien, der kan bane vejen for en helt ny klasse af lægemidler. Undersøgelsen med titlen "Polypeptider produceret af almindelige bakterier i den menneskelige tarm forbedrer stofskiftet hos gnavere" er offentliggjort i tidsskriftet Nature Microbiology.

Denne bakterie producerer to proteinmolekyler, der minder noget om hormonet irisin. Irisin frigives af musklerne under fysisk aktivitet og spiller en rolle i fedtstofskiftet.

De opdagede signalproteiner kaldes RORDEP1 og RORDEP2. De påvirker kroppens hormonbalance, såvel som vægt, knogletæthed og blodsukkerniveau.

"Vi fandt ud af, at antallet af RORDEP-producerende bakterier kan variere mellem mennesker med så meget som 100.000 gange, og at personer med høje niveauer af disse bakterier har tendens til at have lavere kropsvægt," siger Yong Fan, lektor ved Novo Nordic Foundations Center for Basic Metabolism Research og hovedforfatter af studiet.

Vægt- og blodsukkerregulering

I studiet beskriver forskerne, hvordan RORDEP-proteiner øger kroppens egne hormoner, såsom GLP-1 og PYY, som hjælper med at regulere appetit og glukoseniveauer, samt insulin, som er nødvendigt for at opretholde et stabilt blodsukkerniveau. Samtidig undertrykker RORDEP-proteiner hormonet GIP, som kan bidrage til vægtøgning. Derudover forbedrer disse proteiner direkte fedtforbrændingen.

"I forsøg på rotter og mus, der blev injiceret med enten RORDEP-producerende bakterier eller selve RORDEP-proteinerne, så vi mindre vægtøgning og lavere blodsukkerniveauer samt øget knogletæthed. Det er spændende, fordi det er første gang, vi har kortlagt de tarmbakterier, der ændrer vores hormonelle sammensætning," siger Yong Fan.

Et paradigmeskift i behandlingen af kroniske sygdomme

Forskning i tarmbakteriers rolle i menneskers sundhed førte til, at forskere fra Københavns Universitet for to år siden grundlagde bioteknologivirksomheden GutCRINE med økonomisk støtte fra universitetet.

De første kliniske forsøg er allerede begyndt. Én undersøgelse giver raske deltagere levende bakterier, der producerer RORDEP, for at undersøge deres virkning på menneskets biologi. Et andet forsøg undersøger effekten af RORDEP1-proteinet.

"Vi omsætter nu grundforskning til kliniske studier for at finde ud af, om RORDEP-producerende bakterier eller selve RORDEP-proteinerne – i naturlig eller kemisk modificeret form – kan danne grundlag for en ny klasse af biologiske lægemidler kendt som farmabiotika," siger professor Oluf Pedersen fra Københavns Universitet, projektleder og seniorforfatter af studiet.

Han tilføjer:

"Med blikket 10-15 år fremad har vi til formål at teste potentialet hos RORDEP-producerende bakterier til både forebyggelse og behandling. Vi ønsker at finde ud af, om de kan blive næste generations probiotika, der bruges som kosttilskud til at forebygge almindelige kroniske sygdomme, og om RORDEP-proteiner i modificeret form kan udvikles til fremtidige lægemidler mod hjerte-kar-sygdomme, fedme, diabetes og osteoporose."

Undersøgelsen blev udført i samarbejde med forskere fra Københavns Universitet, Herlev Gentofte Hospital, Sjællands Universitetshospital, Novo Nordisk A/S, Danmarks Tekniske Universitet, Steno Diabetes Center og Chongqing Medical University (Kina).