Naturvidenskab
Læsetid: 10 min.

Du er smurt ind i bakterier fra top til tå – og det skal du virkelig være glad for

Mavens mikrober påvirker både vores fordøjelse, immunforsvar og psyke. Måske man burde forstå mennesket som en superorganisme bestående af et stort og utroligt mange små væsener
Mavens mikrober påvirker både vores fordøjelse, immunforsvar og psyke. Måske man burde forstå mennesket som en superorganisme bestående af et stort og utroligt mange små væsener

Jesse Jacob

Moderne Tider
9. oktober 2021

Iskold damp vælder ud af fryseren, mens læge Mahtab Chehri hiver en plastkasse ud fra den minus 80 grader kolde boks og over på et rullebord. Her nedenunder Hvidovre Hospital findes en masse prøver gemt i rækkerne af opretstående frysere. Lægen tager låget af en lille gul papkasse, der er halvfyldt med prøveglas stående på række, griber om et af glassenes top og løfter denne histories egentlige hovedkarakter op i lyset.

»Her er det,« siger hun.

»Det er afføring.«

Afføring, fæces, lort, pøller, bæ og puha – trods mange navne er det ikke noget særlig kært barn, og selv om vi alle kender det, vil man helst ikke kendes ved det. Lidt morsomt er det, at dette så urene affaldsprodukt i hospitalets antiseptiske, hvidkitlede rammer bliver brugt som et lægemiddel. Raske unge donorer forærer deres friske fæces til sundhedsvæsenet, og så bliver det ellers filtreret, blandet med saltvand og tilsat glycerol fra apoteket, så det tåler frost.

»Det ligner Cocio,« siger Mahtab Chehri.

Og når det skal transplanteres, bliver donorafføringen tøet op og ført op i endetarmen på en patient – hvis vedkommende har tilbagevendende udbrud af den alvorlige tarmsygdom Clostridioides difficile.

Mahtab Chehri har for nylig afsluttet sit ph.d.-projekt, hvor hun undersøgte effekten af at blive behandlet med menneskeafføring i forhold til antibiotika og i forhold til en særlig bakteriesuppe fra et laboratorie. Afføring vandt som det bedste – dog blandt en relativt lille testgruppe.

Selv om denne form for behandling har været i brug i mange år i flere lande, ved man ikke præcis, hvad der foregår. Man er sikker på, at det er bakterier eller andre mikroorganismer i afføringen fra de raske mennesker, som hjælper de syge og retter op på deres indre – men man aner ikke, hvilke organismer der gør hvad.

Det står dog mere og mere klart, at hele den mangfoldige familie af mikroliv, som vi lever med, har stor betydning for en række vitale funktioner i menneskekroppen. 

Symbiotisk samliv

Mennesket er en kæmpe koloni. Hjem for svampe, bakterier, virus og alle mulig andre mikrober, som nyder godt af vores stabile temperatur og generøse forsyning af næring. På bare en kvadratcentimeter menneskehud er der i gennemsnit 1.000.000 mikrober – og især hænder, fødder og armhuler har et righoldigt udvalg.

Det mest populære boligområde for mikrober er dog menneskets tarm, som fysiologisk set sjovt nok også betragtes som ydersiden af kroppen. For som den danske bioinformatiker Peder Worning har skrevet, så er mennesket som en vaniljekrans – en krop med hul igennem. Passagen fra mundhulen gennem spiserør, mavesæk, tyndtarm, tyktarm og ud i den fri luft er ligesom hullet i vaniljekransen, og indholdet i tarmen er altså teknisk set uden på kroppen.

Særligt i tyktarmen er der fyldt med liv i form af svampe, virus, bakterier og nogle andre encellede makkere kaldet arkæer, hvilket i vægt løber op i omegnen af halvandet kilo. I antal taler man om, at der bor 50.000 milliarder bakterier fordelt på mere end 500 forskellige arter i menneskets tarm, men der er stor variation fra menneske til menneske.

Særligt gennem de seneste ti år er forskningen i det såkaldte mikrobiom eksploderet, og selv om vi er langt fra at forstå det i detaljer, står det klart, at vores samliv med mikroberne ikke bare har betydning for vores tarmes sundhed, men også for så forskellige ting som vores vægt, vores immunforsvar og vores hjerne.

Mikroberne er en del af os. Og nok kan visse bakterier forårsage sygdom, men langt de fleste lever vi fredeligt eller ligefrem symbiotisk med.

Bakteriernes planet

På en måde er vi mennesker blot gæster på bakteriernes planet. De var klodens første livsformer, og den dag i dag er det dem, der er flest af.

Da et israelsk forskerhold i 2016 opgjorde mængden af biomasse fordelt på forskellige livsformer, kom det frem til, at bakterierne vejede cirka 35 gange så meget som samtlige dyr eller mere end 1.000 gange så meget som samtlige mennesker.

For en god ordens skyld skal vi dog lige nævne, at den allerstørste gruppe målt på masse fortsat er planterne, men til gengæld menes det, at deres bedste trick – fotosyntesen – stammer fra bakterier, da plantens grønkorn er resultatet af et samarbejde mellem cyanobakterier og planterne og algernes fælles stamfar, som blev indledt for cirka halvanden milliard år siden. Bundlinjen er altså, at målt i historie og volumen er det mennesker, og ikke bakterierne, der er de små.

Så hvem er disse klodens egentlige herskere?

Jo, der findes ustyrligt mange arter, og de kan være runde, aflange eller spiralformede og kommer i alverdens farver, men grundlæggende er en bakterie en encellet organisme af den celletype, som man kalder en prokaryot celle – en celle uden kerne. Bakterier kan danne hundredvis af forskellige stoffer. Som de eneste organismer kan nogle bakterier fiksere kvælstof fra luften, hvilket sikrer næring til klodens planteliv. Andre kan lave fotosyntese og danne ilt, og så er de gode til at gå i symbiose med andre væsener. Cirka halvdelen af alle insekter har sågar bakterier inde i deres celler, som hjælper med at lave næringsstoffer til dem.

I menneskekroppen kan bakterierne danne et væld af molekyler som enzymer, hormonlignende stoffer og neurotransmittere, der alt sammen formodes af have betydning for menneskets biologi. En menneskekrop består af 50 og 100 billioner menneskeceller, men der er altså mindst lige så mange mikrobeceller på mennesket, så måske bør man anse menneske og mikrobiom som én superorganisme bestående af ét stort og utrolig mange små væsener.

Vores andet genom

I den ældste kinesiske håndbog for akut medicin, Zhou Hou Bei Ji Fang, findes en opskrift på en »gul suppe«, som blot har to ingredienser: menneskeafføring og vand, og den skulle angiveligt kunne bringe dødssyge tilbage til livet. Dengang for 2.400 år siden kendte man ikke til bakterier, og man får da heller ikke ordineret den gule suppe på hospitaler i dag, men eksemplet er det tidligst kendte på medicinsk anvendelse af afføring.

Et andet kendt eksempel stammer fra Anden Verdenskrig, hvor der udbrød dysenteri blandt vestlige tropper i Nordafrika, og de lokale beduiner forklarede, at de undgik den farlige sygdom ved at spise frisk kamellort, så snart symptomerne dukkede op – hvilket faktisk har vist sig at være en gangbar løsning, da der her findes bakterier, hvis enzymer dræber de sygdomsbakterier, der forårsager dysenteri.

Den første, der mere systematisk interesserede sig for menneskets mikroorganismer, var den østrigske læge Theodor Escherich. I 1880’erne undersøgte han børns afføring og fandt en række bakterier – heriblandt E. coli, som faktisk er opkaldt efter ham: Escherichia coli. Og op gennem 1900-tallet identificerede forskere en lang række bakterier, der lever på og i mennesket, men mange af dem er anaerobe, hvilket vil sige, at de ikke tåler ilt, og derfor lod de sig ikke umiddelbart dyrke i laboratorier. 

Så nok var der en fornemmelse af, at der kunne gemme sig store hemmeligheder i den menneskelige tarm, og at der måske var et økosystem med indvirkning på mennesket, men denne verden var komplet utilgængelig, for man havde ikke værktøjerne til at undersøge den. Det fik man først med moderne genteknologi, og vi skulle helt op i 2000-tallet, før den blev anvendt på menneskets tarmmikrobiom.

Den danske professor Oluf Borbye Pedersen var en ledende figur i denne første dna-baserede kortlægning af menneskets tarmbakterier. Han tog midt i 00’erne flyveren til Kina med nedfrossen afføring fra 86 voksne danskere som en del af et kæmpemæssigt europæisk forskningsprojekt med et trecifret millionbeløb i ryggen. Kun i Kina havde man dengang kapaciteten til at dna-sekventere så store mængder biologisk materiale, ligesom der skulle bruges enorme mængder datakraft til at ordne informationerne.

»Ingen mente, at vi kunne klare opgaven, for der var aldrig lavet så stort et projekt før,« husker Oluf Borbye Pedersen i dag.

Men det kunne de.

Resultaterne blev offentliggjort på forsiden af tidsskriftet Nature i 2010 under overskriften »Vores andet genom« med en henvisning til den ti år ældre kortlægning af menneskets eget genom. 3,3 millioner forskellige bakteriegener havde forskerholdet identificeret i de 86 prøver, og tallet dækkede over en enorm diversitet, for i gennemsnit bidrog tarmens mikroliv med 800.000 bakteriegener i hvert menneske, der i egne celler altså har i omegnen af 20.000 gener.

Og det er betydningsfuldt, for som Oluf Borbye Pedersen siger: »Et gen er et gen. Det bliver omsat til proteiner, der påvirker os.«

Fagre indre verden

Det store spørgsmål er nu hvordan. Forskningsprojektet slog sammen med et samtidigt amerikansk kortlægningsprojekt dørene på vid gab op for et helt nyt forskningsområde, som i de seneste ti år er begyndt at afdække mikrobiomets samspil med mennesket. Ifølge Oluf Borbye Pedersen er det, som om man har opdaget et helt nyt organ, og han peger på tre store områder, hvor der har været en række gennembrud det seneste årti.

Det ene handler om det, han selv arbejder med som forskningsleder ved Novo Nordisk Fondens Metabolismecenter ved Københavns Universitet – nemlig stofskiftet. Mikroberne bidrager til at fordøje en del af den mad, vi spiser, men ikke selv kan fordøje, og faktisk bidrager de med omtrent ti procent af den energi, vi bruger. Det kan de, fordi de er i stand til at producere tusindvis af stoffer, som vi ikke selv kan lave. Man kan sige, at evolutionen har uddelegeret en del af fordøjelsesarbejdet til mikroberne. De mange stoffer, de producerer – som fedtsyrer, galdesyrer og hormoner har vidtrækkende betydning for vores sundhed langt ud over deres virkning på stofskiftet. Desuden har selve sammensætningen og funktionen af bakterierne tilsyneladende stor betydning for, hvem der bliver ramt af livsstilssygdomme som overvægt, diabetes 2 og åreforkalkningssygdomme.

Et andet kæmpe forskningsområde handler om påvirkningen af immunforsvaret, for mikrobiomet har betydning for den såkaldte immunkompetence – altså hvor godt forsvaret virker. Mennesket får tilført sine allerførste mikrober ved selve fødslen. Både fra fødekanalen og fra området omkring morens endetarm, og de ender i barnets tarm, hvor de går i gang med at optræne immunforsvaret i at kende forskel på gode og skadelige mikrober.

Det sidste store hovedområde handler om samspillet mellem mikrobiom og hjerne, og resultaterne herfra stammer mest fra forsøg med mus og rotter. En række forsøg synes at vise en sammenhæng mellem deres tarmbakterier og adfærd. Forskellige sammensætninger af mikroliv i tarmen kan tilsyneladende gøre dyrene mere ængstelige, overmodige, nysgerrige eller påvirke deres hukommelse, hvilket kan have ret vilde implikationer for forståelsen af psyken. Forskningen forsøger nu at identificere, hvad det er for stoffer fra mikrobiomet, der påvirker hjernen – og hvordan.

Med andre ord står forskningen i dag ved foden af et meget stort bjerg af spørgsmål, som kan bestiges over de næste mange årtier.

En ordentlig omgang antibiotika

De store gennembrud har samtidig sat fokus på en række problemer – for det ser ud til, at der også er en slags biodiversitetskrise i menneskets tarme. Et dansk studie fra 2013 viste, at hver femte af de undersøgte havde omtrent 40 procent færre forskellige bakteriegener i tarmen end de øvrige, og de bakteriefattige led i højere grad af overvægt, inflammation og insulinresistens, der er et skridt på vej mod diabetes 2 og åreforkalkningssygdomme.

En væsentlig årsag til nedgangen mistænkes at findes i de lægemidler, der i årevis har været betragtet som en mirakelkur og har reddet millioner af menneskeliv, nemlig antibiotika. De udmærker sig ved effektivt at dræbe bakterier uden at skade menneskets celler, hvilket er utrolig heldigt, når man er ramt af en infektion – men mindre heldigt, hvis man er en godartet bakterie i menneskets tarm.

Faktisk er de patienter, der bliver inficeret af Clostridioides difficile – tarmsygdommen fra artiklens begyndelse – oftest ældre mennesker, der har været indlagt på grund af en helt anden infektion og har fået en ordentlig omgang antibiotika, der har tyndet ud i geledderne blandt de venligsindede bakterier. Det skaber rum til, at den skadelige C. difficile-bakterie kan slå sig ned og trives.

Udforskningen af mikrobiomet har føjet nye facetter til billedet af menneskets forhold til bakterierne, og det står klart, at vi ikke blot bør se dem som vores fjender – for de er ofte det modsatte.

Hidtil har fjendskabet dog fyldt mest, og historien om striden med bakterierne rummer store erkendelser og enorme videnskabelige fremskridt, så den fortæller vi i næste uge.

Kilder: Mahtab Chehri, ph.d. og reservelæge, Hvidovre Hospital. Peder Worning, bioinformatiker, Hvidovre Hospital, Oluf Borbye Pedersen, professor, dr.med., forskningsleder ved Novo Nordisk Fondens Metabolismecenter ved Københavns Universitet. Bøger: ’Der er flere bakterier i et gram lort, end der er mennesker i hele verden’ af Peder Worning. ’Magtfulde mikrober’ af Oluf Borbye Pedersen. ’Jeg er mange’ af Ed Young. ’Kroppen’ af Bill Bryson.

Serie

Vi fortæller naturvidenskaben forfra

Naturvidenskaben er en nøgle til at forstå vor tids største udfordringer, fra corona- til klimakrisen, og dens historie er fyldt med fortællinger om usandsynlige gennembrud, vilde fejlskud og store erkendelser.

I denne serie ser vi året igennem på verden med videnskabens øjne for at forstå naturens komplicerede sammenhænge, og hvordan de former vores liv.

Hele serien findes også som oplæste artikler – du kan høre dem ved at klikke på afspilleren inde i selve artiklen.

Serien er støttet af Carlsbergfondet.

Seneste artikler

Podcast

Vi fortæller naturvidenskaben forfra

Dagbladet Informations store serie om naturvidenskab læst højt.

Naturvidenskaben er en nøgle til at forstå vor tids største udfordringer, fra corona- til klimakrisen, og dens historie er fyldt med fortællinger om usandsynlige gennembrud, vilde fejlskud og store erkendelser.

I denne serie af oplæste artikler ser vi året igennem på verden med videnskabens øjne for at forstå naturens komplicerede sammenhænge, og hvordan de former vores liv.

Du kan også læse artiklerne her. ’Vi fortæller naturvidenskaben forfra’ er støttet af Carlsbergfondet.

Seneste podcasts

Følg disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk,
seriøs og troværdig.

Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her

Super fin fremstilling, om et emne alle med god grund , kan være optaget af ! Tak for den - Allergi lidelser mangler måske en plads i den.

Morten Balling

Hvis man tæller antallet af celler i et menneske, så er der typisk flere bakterieceller end humane celler. I og med at de fleste bakterier findes i tarmsystemet kan dette forhold ændres væsentligt ved det forskere kaldte et "defecation event". Jeg tror de mener noget ala da en nyhedsoplæser på Radioavisen engang sagde at "USA har i dag gennemført en vellykket raketafføring".

Bakterier er dog oftest små og lette, så målt i masse består mennesker mest af menneskeceller, som er større og tungere. Det er dog ikke alle bakterier som er "små". Bakterien Thiomargarita namibiensis er så stor at man kan se den med det blotte øje (næsten en milimeter i diameter).

Bakterier er iøvrigt en form for "sociale" organismer. De lever typisk i kolonier, og de kommunikerer mellem de enkelte celler via signalmolekyler. Så kunne man, i forlængelse af sidste uges artikel, spørge hvad der adskiller en bakteriekoloni fra en menneskehjerne, og dernæst om en koloni kan "tænke", "huske" og "føle". Noget tyder på at det kan en koloni godt. Så kunne man spørge om det mønster man kan finde i kommunikation mellem bakterier i en koloni kan genspores blandt de organismer vi kalder Homo sapiens.

Morten Balling

Thiomargarita er iøvrigt et ret sejt navn ;)

Virkelig spændende artikel. Sammenligningen mellem menneskekroppen og en vaniljekrans er jo nærmest poetisk. Debatten om arv og miljø. begynder også pludselig at give mening. Det er ikke kun DNA'et der sætter aftryk i vores liv; det er også samspillet med de mange organismer, der er en del af os, og de er påvirkelige af den måde vi lever på.

Anders Hüttel

Jeg blev bekræftet og bestemt klogere da jeg læste Peder Worming's bog fra 2014. Jeg er lærer så jeg fattede ikke det halve fordi det stak for dybt. Men meget spændende læsning!

Jeg var aldrig "syg" i de 17 år hvor jeg var efterskolelærer. Eleverne blev syge 3-4 uger efter at de var startet. Det var mellem en sjettedel og op til en tredjedel som lå nogle dage. Derefter var alt fjong!

Vi havde elever fra et stor geografisk radius af Danmark og elever fra Grønland og Færøerne, så vi skabte en smeltedigel.

Man siger at børn som har spist jord og er vokset op med dyr har færre forhindringer med helbredet?

At vi institutionaliserer fra en ung alder og det giver vel også et boost til børnene? Det er derfor at jeg ikke kan forstå den som vil hjemmeundervise og holde deres børn væk fra institutioner!

De seneste 4-5 år har jeg været meget alene. Og i den forbindelse har jeg frygtet at en enkel bakterie ville gøre en ende. Derfor tager jeg offentlig transport!