Analyse af samspillet mellem vores tarmbakterier giver afgørende ny forståelse af mikrobiomet

fredag 26 aug 16

Kontakt

Søren Brunak
Professor
DTU Bioinformatik
45 25 26 40

Kontakt

Henrik Bjørn Nielsen
Lektor
DTU Bioinformatik
40 57 48 64

MetaHIT

MetaHIT er en forkortelse for Metagenomics of the Human Intestinal Tract, og er et stort europæisk konsortium, som samlede 13 partnere fra universiteter og erhvervsliv fra 8 forskellige lande. Projektet kostede omkring 21,2 millioner euro, hvoraf mere end halvdelen blev finansieret af den Europæiske Union. 

Projektets primære mål var at kortlægge forbindelserne mellem generne i den menneskelige tarm-mikrobiota og vores sundhed og sygdom.

Læs mere om resultaterne i MetaHIT Report Summary på den Europæiske unions hjemmeside.

Det er den gængse opfattelse blandt forskere, at vores tarmbakterier konkurrerer og samarbejder i et komplekst netværk af interaktioner. Men hvordan det præcist foregår, er der hidtil ingen, der har haft overblik over. Ny banebrydende forskning fra det internationale forskerhold, MetaHIT, med forskere fra DTU i spidsen, har nu kortlagt interaktionerne mellem tarmbakterierne i 233 europæere, og det giver håb for bedre sygdomsbehandling. 

”Vi har vist, at aktiviteten hos mange bakteriearter afhænger af, hvilke andre bakterier de sameksisterer med. Ved at studere bakteriernes genudtryk hos 233 europæere har vi kunnet konstruere et helt netværk, der viser, hvilke af de mange hundrede bakterier der påvirker hinandens aktiviteter," siger seniorforfatter Henrik Bjørn Nielsen, forhenværende lektor på DTU.  

Studiet er det hidtil største gen-ekspressions-studie af tarm-mikrobiotaen, og forskerne har da også måtte bygge special-designet måleudstyr til formålet, som har gjort dem i stand til at måle på aktiviteten af over 700.000 gener fra flere hundrede forskellige bakteriearter samtidig. Kun ved at sammenfatte så store mængder data var det muligt for forskerne at skabe overblik over mønstrene i bakteriernes gen-ekspression, altså hvor aktive deres gener er. 

Førsteforfatter på studiet Damian Plichta fra DTU Bioinformatik siger: 

"Hvis man vil introducere probiotika, altså helbredende bakterier, er det vigtigt at forstå, hvordan de bakterier man introducerer, indgår i samspillet med de andre bakterier i tarmen. Vores studie giver derfor en essentiel grundviden for, hvordan vi i fremtiden kan teste probiotika til sygdomsbehandling.”"
Postdoc Damian Plichta, DTU Bioinformatik

”Hovedparten af interaktionerne resulterede i, at en bakterie reducerede ekspressionen af gener, når den sameksisterede med en bestemt anden bakterie. Når vi så undersøgte den anden bakterie, viste det sig ofte, at den udtrykte gener magen til dem, som var blevet reduceret i den anden art. Bakterierne undgår derved at konkurrere med hinanden, og det giver god mening, for teoribøgerne siger nemlig, at to arter ikke kan sameksistere, hvis de laver det samme, så vil en af dem blive udkonkurreret og uddø.” 

Kortlægningen af tarmbakteriernes interaktioner er vigtige for vores forståelse af sammenhænge mellem tarmbakterierne og visse sygdomme. Damian Plichta fortsætter:

”En bakterie kan opføre sig helt forskelligt afhængigt af, hvilke andre bakterier der også er i vores tarm. Hvis man vil introducere probiotika, altså helbredende bakterier, er det vigtigt at forstå, hvordan de bakterier man introducerer, indgår i samspillet med de andre bakterier i tarmen. Vores studie giver derfor en essentiel grundviden om, hvordan vi i fremtiden kan teste probiotika til sygdomsbehandling.” 

Professor Søren Brunak, der har ledet DTU’s arbejde i MetaHit konsortiet, tilføjer:

”Da vi planlage arbejdet med at forstå bakteriernes brug af deres gener i tarmen, mente mange forskere, at det ikke ville give megen ny information i forhold til blot at tælle bakteriernes hyppighed. Dette arbejde viser det modsatte, og det er vi naturligvis meget glade for”. 

Resultaterne er netop blevet publiceret i artiklen Transcriptional interactions suggest niche segregation among microbes in the human gut i det anerkendte videnskabelige tidsskrift Nature Microbiology

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.
http://www.bio.dtu.dk/nyheder/nyheder/nyhed?id=EA844B82-EB44-4C33-95B5-B7AF1008AE64
29 MARTS 2017