Ubalance i tarmens bakterier øger risikoen for diabetes

onsdag 13 jul 16

Kontakt

Henrik Bjørn Nielsen
Lektor
DTU Sundhedsteknologi
40 57 48 64

Kontakt

Helle Krogh Pedersen
Computerome
CROME
20 71 59 50

Kontakt

Valborg Gudmundsdottir
Postdoc
DTU Sundhedsteknologi
45 25 24 70

Kontakt

Søren Brunak
Professor
DTU Sundhedsteknologi
45 25 26 40

Nature: 'Human gut microbes impact host serum metabolome and insulin sensitivity'

Forskningsartiklen 'Human gut microbes impact host serum metabolome and insulin sensitivity' er netop udgivet i det verdenskendte naturvidenskabelige tidsskrift Nature.

Det er velkendt, at overvægt og mangel på daglig fysisk aktivitet forårsager insulinresistens, hvilket øger risikoen for type 2-diabetes, men ny skelsættende forskning med ledende danske forskere fra DTU og Københavns Universitet, som i dag offentliggøres i det prestigefulde naturvidenskabelige tidsskrift Nature, viser, at specifikke tarmbakterier medfører insulinresistens og øger risikoen for at udvikle type 2-diabetes.  

”Dette studie er det første som viser en årsagssammenhæng mellem bestemte tarmbakterier og insulinresistens. Det forklarer også hvorfor pre-diabetikere ofte har forhøjede niveauer af en række metabolitter inkl. en type essentielle aminosyre (Brancehe chain amino acids, BCAA) i blodet.”, siger Henrik Bjørn Nielsen, der er ledende forfatter fra DTU, og har gennemført forskningen sammen med Helle Krogh Pedersen og Valborg Gudmundsdóttir.

”Dette studie repræsenterer meget væsentlige medicinske og tekniske landvindinger, og det er det første studie som integrerer serum-metabolom, mikrobiom og kliniske data i en trevejs analyse. Analysen vægter de forskellige bakterier efter deres betydning, og det gjorde det muligt at identificere de bakteriearter, der var vigtigst for insulinresistens. Ydermere viste det sig, at denne bakterieart kunne forårsage insulinresistens i mus kun tre uger efter de blev fodret med den.” tilføjer Henrik Bjørn Nielsen.

Den danske undersøgelse omfatter 277 raske mennesker og 75 patienter med type 2-diabetes og blev udført i tæt samarbejde mellem danske og internationale forskere. Sammen analyserede de insulinhormonets virkninger hos mennesker, og målte også mængden af mere end 1200 metabolitter (naturlige kemiske stoffer) i blodet og udførte avancerede DNA-baserede undersøgelser af hundredevis af forskellige bakteriearter i deltagernes tarme for at finde ud af om specifikke bakterie-ubalancer er medskyldige i udvikling af type 2-diabetes og forstadier til diabetes.

Forskningen viser, at mennesker med insulinresistens havde forhøjede mængder i blodet af en særlig undergruppe af aminosyrer kaldet forgrenede aminosyrer (BCAA), og at disse forhøjede mængder af BCAA i blodet hang sammen med specifikke ændringer i tarmbakteriernes sammensætning og funktion.

De vigtigste drivkræfter bag tarmbakteriernes produktion af BCAA viste sig at være bakterierne Prevotella copri og Bacteroides vulgatus. Forskerene fodrede derfor mus med Prevotella copri i tre uger for at undersøge, om sammensætningen af tarmbakterier vitterlig havde indflydelse på insulinresistens. Sammenlignet med raske mus, som ikke blev eksponeret for den særlige bakterieart, havde de mus, som havde fået Prevotella copri, udviklet forhøjede mængder af BCAA i blodet samt insulinresistens og forstadier til diabetes inklusivt forhøjet blodsukker.

”Vi ved allerede, at langt størstedelen af overvægtige mennesker har insulinresistens, og det er almen viden, at når man konsekvent sparer på kalorierne og når det daglige indtag af grøntsager og madvarer med mindre animalsk fedt øges, så sker der store forbedringer i retning af en sund bakterieøkologi i tarmene, som fremmer det enkelte menneskes sundhed og velvære.
Resultaterne fra vores forskning vil sandsynligvis aktivere mange flere videnskabelige kræfter internationalt til at afklare, hvordan ændringer af madvaner, alene eller i kombination med indtagelse af sundhedsfremmende bakterier eller bestemte lægemidler, permanent kan eliminere ubalancerne i tarmens bakterielle økosystem hos mennesker med insulinresistens. Perspektiverne for denne type forskning giver lovende perspektiver, der på sigt kan føre til bedre forebyggelse af insulinresistens og dermed overvægt og type 2-diabetes.” siger professor og forskningsleder Oluf Borbye Pedersen fra Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research og Lundbeckfondens Genomcenter, Københavns Universitet, og hovedforfatter på artiklen.

”Selvom vores studie viser at mikrobiomet spiller en vigtig rolle for insulinresistens, betyder det ikke at motion og diæt ikke er vigtige. Faktisk, tyder det på, at det er et samspil mellem en usund diæt og en uheldig bakteriel sammensætning i tarmene, der er på spil her.” konkluderer Henrik Bjørn Nielsen.

DTU har medvirket i forskningen gennem Henrik Bjørn Nielsen og Søren Brunaks forskningsgrupper, hvor Helle Krogh Pedersen og Valborg Gudmundsdottir, har været Ph.D.-studerende. De arbejder også i projektet DIRECT. 

Relaterede Videoer  

Vis flere