Forskere vil reducere risikoen for børneeksem ved at manipulere med tarmfloraen
Nu vil forskere undersøge, hvad der sker i tarmen hos helt små børn, når de udvikler børneeksem. Målet er at finde bakterier, der kan forebygge sygdommen.
Antallet af børn med børneeksem – også kaldet atopisk dermatitis – er steget kraftigt i den vestlige verden gennem de seneste 50 år. I dag udvikler cirka 30 procent af alle børn sygdommen, og halvdelen af disse får de første symptomer, inden de fylder et år.
Der findes indtil videre ingen behandling, som kan helbrede børneeksem, og forskerne har heller ikke et komplet overblik over samspillet af arvelige og miljømæssige faktorer, der kan udløse den kroniske hudlidelse.
Alligevel tyder nyere forskning på, at bakterieudviklingen i tarmen i forbindelse med overgangen fra flydende til fast kost kan spille en vigtig rolle.
Det forklarer Clarissa Schwab, som er lektor ved Institut for Bio- og Kemiteknologi på Aarhus Universitet. Hun forsker i tarmens mikrobiom og har i de seneste år specialiseret sig i at udvikle biologiske teknologier, som hun bruger eksperimentelt til at manipulere med sammensætningen af mikroorganismer i vores fordøjelseskanal.
”Spædbarnets tarmmikrobiom ser ud til at spille en afgørende rolle for udviklingen børneeksem, og meget tyder på, at vi kan finde nye svar på, hvordan vi kan behandle sygdommen ved at kigge nærmere på den sammensætning af mikroorganismer, der er til stede” siger hun.
Dårlig fordøjelse kan være en forklaring
Forskerne fra Aarhus Universitet har siden 2018 samarbejdet med et schweizisk universitetshospital om et omfattende studie (Childhood, Allergy, Nitrion and Environment - CARE), der inkluderer mere end 200 spædbørn.
Her har de fulgt de små forsøgsdeltagere i deres første leveår for at undersøge sammenhængen mellem kost, bakterier i tarmen og udvikling af allergiske sygdomme.
Forældrene blev bedt om at skrive kostdagbog og indsamle afføringsprøver fra børnene, da de små var 90 dage, 180 dage og 360 dage gamle. På den måde kunne forskerne studere tarmmikrobiomets udvikling over tid og sammenligne resultaterne for raske spædbørn med resultaterne fra de spædbørn, der udviklede børneeksem.
”Det, vi så, var meget interessant,” siger Clarissa Schwab.
Hun fortsætter:
”Vi har registreret nogle store forandringer i sammensætningen af mikroorganismer i tarmen, der især hænger sammen med overgangen fra flydende til fast mad. Disse ændringer gør børnene i stand til at nedbryde en større variation af fødevarer, og det er helt forventeligt og naturligt.”
Men nogle af børnene i studiet så ud til at være bedre til at fordøje den faste kost. De havde en højere forekomst af visse tarmbakterier, som er afgørende for, at man kan omdanne fibre og komplekse kulhydrater fra maden til kortkædede fedtsyrer.
Det fangede forskernes interesse.
En af de kortkædede fedtsyrer, Clarissa Schwabs forskergruppe nu har særligt kig på, er butyrat - også kaldet smørsyre.
Smørsyre under lup
Smørsyre giver en velfungerende tarmslimhinde, modvirker inflammation og holder dårlige bakterier væk. Samtidig virker den gavnligt på immunsystemet, og i det store fødselsstudie opdagede forskerne, at spædbørn med en lav eller forsinket produktion af denne metabolit (nedbrydningsprodukt, som kroppen danner under forbrænding af næringsstoffer) så ud til at have øget risiko for at udvikle børneeksem.
Modsat fandt forskerne en overraskende stærk sammenhæng mellem en høj forekomst af de særlige metabolitter i afføringsprøverne og en sund hud - og på den måde kan de nu tilføje børneeksem på den efterhånden lange liste af sygdomme, som helt eller delvist kommer til udtryk i ubalancer i det menneskelige tarmmikrobiom.
”Hos de børn i studiet, der har et højt niveau af smørsyre, forekommer børneeksem simpelt hen ikke” siger hun.
Hun fortsætter:
”Det kalder på, at vi går videre med vores fund og undersøger, om det er muligt at designe et tarmmikrobiom til spædbørn, så de slet ikke udvikler børneeksem,” siger Clarissa Schwab.
Hvad er smørsyre?
- Smørsyre er en kortkædet fedtsyre. Den produceres af en lille gruppe bakterier i tyktarmen, som nedbryder kostfibre.
- Den fungerer som næring for vores epitelceller (det væv, der dækker kroppens overflader), så hvis mikroorganismerne i tarmen producerer meget smørsyre, er epitelcellelaget tættere ud imod blodbanen.
- Smørsyre er desuden med til at reducere inflammation i kroppen og virker gavnligt på immunsystemet.
- For at kroppen kan danne smørsyre, er det vigtigt, at den rette mikrobiota er til stede i tarmen.
- Forskere har fundet en statistisk korrelation mellem mangel på smørsyre i afføringsprøver fra spædbørn og udvikling af børneeksem.
Nye bioterapeutiske bakterier skal forhindre sygdom
I et nyt projekt, som er støttet af Leo Foundation, vil forskerne fra Aarhus Universitet i samarbejde med kollegaer fra både Københavns Universitet og et schweiziske universitetshospital derfor gennemføre en række nye kontrollerede forsøg, der skal gøre os klogere på sammenhængen mellem spædbørns kost, mikrobiom og udvikling af børneeksem i den tidlige barndom.
”Vi ved ikke, om smørsyre har betydning for immunreguleringen af hudcellerne, eller om det er tarmcellerne, der får immunsystemet til at overreagere ved at skabe en allergisk respons i huden. I det hele taget vil vi gerne have en dybere forståelse af sygdommen på et mikrobiologisk niveau, så vi i sidste ende kan designe en ny behandlingsform til de børn, der bliver ramt. Det er det, vi stræber efter,” siger Clarissa Schwab.
Tarmmikrobiomets sammensætning er ekstremt komplekst, og det kræver derfor både en række dyreforsøg (in vivo) og nogle meget nøjagtige kunstige modeller (in vitro) af mave/tarm-systemet at studere bakteriernes funktion og interaktion.
Aarhus Universitet har i de seneste år opbygget nogle eksperimentelle faciliteter, der gør, at det nu er muligt for forskerne at begynde at arbejde med en præcis form for manipulation med tarmmikrobiomet.
”Når vi ved, hvordan vi præcist skal påvirke tarmmikrobiomet for at reducere risikoen for børneeksem, så har vi nogle rigtig gode muligheder for at designe nye biologiske behandlingsformer i vores laboratorier,” siger Clarissa Schwab.
Sådan gjorde forskerne
Forskerne fra Aarhus Universitet modtog afføringsprøver fra spædbørnene tre gange i løbet af deres første leveår.
I laboratoriet analyserede de prøverne og sammenlignede sammensætningen af levende mikroorganismer hos raske spædbørn med sammensætningen hos børn med atopisk dermatitis.
Desuden målte de niveauet af forskellige kortkædede fedtsyrer, der bliver produceret af tarmbakterierne, når de nedbryder mad.
I de kommende tre år vil forskerne arbejde videre med smørsyre og forsøge at designe mikrober, der kan reducere risikoen for at udvikle børneeksem.
Kontakt
Clarissa Schwab, the department of Biological and Chemical Engineering, Aarhus University
Baggrund
Forskningen baserer sig på studier fra den Schweiziske fødselskohorte (Childhood, Allergy, Nitrion and Environment - CARE).
Relevante publikationer:
https://ami-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1751-7915.14165
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/all.15440
I et nyt projekt skal forskerne gennemføre interventionsstudier, der skal gøre os klogere på sammenhængen mellem spædbørns kost, mikrobiom og udvikling af børneeksem. Projektet har fået finansiel støtte af Leo Foundation.
Forskerne erklærer, at der ingen interessekonflikter er i forbindelse med denne forskning.