>> TEMA: TARMHÄLSA Probiotika mot allergi – möjligt, men lång väg kvar Tarmens mikroflora är av betydelse för utvecklingen av normal immunreglering. Därför antas tarmfloran också ha en central roll för utvecklingen av allergi och andra sjukdomar orsakade av ett överdrivet kraftigt immunsvar. Detta har medfört ett stort intresse för probiotiska bakterier, som kan påverka tarmfloran och eventuellt risken att utveckla allergi. >> text: Bengt Björkstén, professor emeritus i Pediatrik och Allergiprevention, Institutet för Miljömedicin, Karolinska Institutet, Stockholm. [email protected] Foto: iStockphoto.com Tarmens komplexa ekosystem kan liknas vid en flod med tillflöden och påverkan från många håll. A llergier, diabetes och inflammatorisk tarmsjukdom har en sak gemensamt, nämligen att de ökar i takt med stigande välstånd i industrialiserade länder. Den brittiske forskaren Graham Rook föreslog att de alla kan vara uttryck för något som han kallade för ”Microbial deficiency syndrome”. Enligt denna hypotes är mikrober nödvändiga för utmognad av immunsystemet och alldeles särskilt för utveckling av normal immunreglering. Den här idén är inte ny. Redan 18 Nordisk Nutrition 4 • 2008 vid förra sekelskiftet föreslog nämligen den ryskjudiske forskaren och nobelpristagaren 1908, Elie Metchnikoff, att tarmbakterier hade klinisk betydelse och att vissa levande mikroorganismer skulle kunna vara bra för hälsan. Individuell tarmflora Vi lever i ett komplext och dynamiskt samspel med vår tarmflora (mikrobiota). Samspelet mellan oss och mikroberna och mellan de olika mikroberna kan beskrivas som ett ”stabilt kaos”. Termen speglar ett ständigt pågående samspel, både mellan tarmbakterierna och mellan dem och värden (människan), men att helheten i ”ekosystemet” ändå är förvånansvärt stabilt. Olika bakterier kan uppträda tillfälligt och den ekologiska balansen i tarmen kan förändras av maten vi äter, liksom vid intag av antibiotika. Oftast är dock förändringarna tillfälliga och mikrobiota återgår efter en tid till ett jämviktsläge som är typiskt för just den individen. Intag av till exempel probiotiska bakterier kan alltså påverka tarm- Th1 Th2 Cellförmedlad immunitet Antikroppar; IgM, IgG IgE Allergisk inflammation Inflammation Skydd mot bakterier och virus Skydd mot parasiter men också Autoimmunitet Allergi Immunreglering i korthet Det immunologiska svaret mot ett främmande antigen har två huvudinriktningar; Th1, som har avgörande betydelse vid försvaret mot olika smittämnen och Th2, som är väsentligt bland annat vid försvar mot parasiter. Immunsvaret måste dock regleras för att inte ett nödvändigt försvar skall bli kroniskt eller så våldsamt att värden skadas. Immunsvaret måste också kunna stängas av för att förhindra reaktioner mot egna antigen (autoimmunitet) eller mot helt oskyldiga främmande ämnen (allergi). Centrala för denna reglering är regulatoriska T-celler (Treg). Om dessa regulatoriska celler utvecklas normalt spelar sannolikt obalans mellan Th1 och Th2 mindre roll, vilket illustreras nedan. Utvecklingen av immunreglering efter födelsen är starkt beroende av mikrobiell stimulering, främst i tarmen. Th1 Th2 florans sammansättning under den period de intas, men kan inte antas ha någon bestående effekt efter att man slutat äta produkten. Dagens kunskap tyder på att vi har en individuell tarmflora, som kanske i framtiden visar sig vara lika specifik för individen som ett fingeravtryck. Tarmflora viktig för immunreglering Våra tarmbakterier är nödvändiga för normal immunreglering. I experimentella studier med djur som lever under helt bakteriefria förhållanden Treg har man påvisat ett förstärkt immunsvar, både av så kallad Th1 och Th2 typ, jämfört med vanliga djur. Det beror bland annat på att bakteriefria djur inte utvecklar Tregulatoriska celler (Treg), vilket sker hos djur med en normal tarmflora. Följden kan bli kraftigare antikroppsproduktion, till exempel av IgE, och kraftfullare cellulära reaktioner av den typ som tros ha betydelse för uppkomst av autoimmuna sjukdomar. Bakteriefria djur har både ökad IgE produktion och är känsligare för utveckling av diabetes typ 1. >> TEMA: TARMHÄLSA Huruvida barn som utvecklar diabetes typ 1 senare i livet har ett starkare immunsvar än andra barn har ännu inte undersökts. Däremot har barn som under de första levnadsåren utvecklar allergiska sjukdomar en något senare utveckling av reglering av både Th1- och Th2 immunitet. Deras immunsvar kännetecknas därför av en tendens att reagera starkare på stimuli. Vidare har man i studier av nyfödda visat att utvecklingen av immunreglering sker snabbare hos estniska spädbarn, jämfört med svenska barn. Tidigare studier har visat att tarmflorans sammansättning hos barn i Estland och Sverige är olika, vilket antas förklara denna skillnad i utvecklingen av immunreglering. Tarmfloran skiljer sig Studier under de senaste åren visar också att sammansättningen av tarmfloran skiljer sig mellan allergiska och icke allergiska småbarn. Man har till och med visat att det finns skillnader mellan grupperna redan under den första levnadsveckan, alltså innan barnet utvecklat allergi. Fynden väckte stort internationellt intresse och har sedan bekräftats i flera studier. En stor dansk studie visade att en rubbad vaginalflora hos mamman under graviditeten ökar risken för astma hos barnet. Förekomst av stafylokocker i mammans vagina var kopplad till en fördubbling av risken för att barnet vid fem års ålder använde astmamedicin. Det har också rapporterats från flera håll att antibiotika, särskilt sådana med brett spektrum, givet under graviditet och under det första levnadsåret, ökar risken för utveckling både av allergiska sjukdomar och diabetes typ 1 senare i livet. Inga allergiskyddande tarmbakterier Det finns dock inte någon enighet om vilka skillnaderna är i sammansättningen av tarmfloran mellan allergiska och friska barn. Det finns alltså inte några identifierade ”allergiskyddande” eller ”allergiutlösande” mikroorganismer, även om bifidobakterier hos spädbarn » Nordisk Nutrition 4 • 2008 19 >> TEMA: TARMHÄLSA satts i samband med tarmhälsa och clostridier förknippats med allergi. För närvarande är en rimlig slutsats att mångfalden av mikrober är större hos friska än allergiska barn, liksom hos barn som lever på landsbygden, bor i fattigare länder eller har äldre syskon, jämfört med barn som bor i städer eller i rika länder och inte har syskon. Kanske har exponering för en mångfald av ofarliga mikroorganismer större betydelse för stimulering av immunsystemet än förekomst eller avsaknad av en viss specifik bakterie (se även ruta nedan om hygienhypotesen). Sambandet mellan tarmflorans sammansättning tidigt i livet och senare utveckling av sjukdom har hittills bara studerats beträffande allergier. Förekomsten av diabetes typ 1 är mycket lägre än för allergier och sjukdomen uppträder senare i livet. Av den anledningen är studier inriktade mot uppkomst av diabetes av samma slag som gjorts beträffande allergier svåra att göra. Det finns dock stöd för att den likartade ökningen av allergiska sjukdomar, typ-1 diabetes och inflammatorisk tarmsjukdom kan ha en gemensam nämnare, nämligen försenad utmognad av immunregleringen. Probiotika mot spädbarnseksem Det finns idag åtskilliga pågående eller publicerade studier där man undersö- ker om allergi kan förebyggas genom tillförsel av probiotika från födelsen. Flera kontrollerade studier med några olika laktobacillstammar visar en viss lindring av spädbarnseksem. En nyligen publicerad sammanvägning av de olika studierna tyder dock på att effekterna är relativt små och att de ännu inte är invändningsfritt belagda. Om de kan bekräftas i fortsatta studier med väl definierade probiotiska bakteriestammar så är det rimligt att förmoda att de gynnsamma effekterna är begränsade till små barn. Det saknas nämligen dokumenterad effekt av sådan eksembehandling hos äldre barn än två år och hos vuxna. Ur teoretisk synpunkt kan man också förmoda att eventuella effekter av probiotika på immunsystemet rimligen är mest påtagliga vid en ålder då immunsystemet ännu är under utveckling. Det är intressant att i tre studier där probiotiska laktobaciller hade en förebyggande effekt mot eksem så gav man inte bara barnen, utan också den gravida mamman laktobaciller under den sista graviditetsmånaden. Resultaten är uppmuntrande, men några mer bestämda slutsatser kan man dra tidigast då resultaten av övriga pågående studier blir kända. En uppföljning pågår för att belysa om de här barnen också har färre luftvägsallergier när de börjar skolan. Lång väg kvar Sammantaget finns alltså starka djurexperimentella belägg för att tarmfloran har en avgörande betydelse för utvecklingen av normal immunreglerande förmåga och antagandet har betydande stöd i klinisk forskning. Men det är viktigt att minnas att samspelet mellan tarmflora och värden är komplext och att större delen av tarmflorans sammansättning är okänd. Det finns tio gånger fler bakterier i tarmen än det finns celler i vår kropp och det mikrobiella genomet är trettio gånger större än vårt eget. Probiotiska bakterier som behandling och prevention av allergi och andra immunologiska sjukdomar kan vara en realistisk möjlighet i framtiden, men vägen dit är ännu lång. •• Referenser/Mer läsning Lee J, et al. Meta-analysis of clinical trials of probiotics for prevention and treatment of pediatric atopic dermatitis. J Allergy Clin Immunol 2008;121(1):116-121 e11. Björkstén B. Environmental influences on the development of the immune system: consequences for disease outcome. Nestle Nutr Workshop Ser Pediatr Program 2008;61:243-54. Prescott SL, Björkstén B. Probiotics for the prevention or treatment of allergic diseases. J Allergy Clin Immunol 2007;120:255-62. Guarner F. Enteric flora in health and disease. Digestion 2006;73 Suppl 1:5-12. Rook GA, Brunet LR. Microbes, immunoregulation, and the gut. Gut 2005;54:317-20. Hygienhypotesen Den så kallade hygienhypotesen bygger huvudsakligen på indirekta observerade samband, exempelvis att förekomsten av allergi är lägre hos barn med äldre syskon och hos barn som växer upp på landet eller i hus med höga halter endotoxin. Sambanden har förklarats med antagandet att dessa miljöer leder till fler infektioner, som i sin tur antagits bidra till skydd mot allergi. Termen är dock missvisande, eftersom det inte är fråga om vare sig bristande hygien eller många infektioner i länder med låg allergiförekomst. I en dansk studie har man tvärt om funnit att hög förekomst av luftvägsinfektioner var kopplat till en hög förekomst av allergi. De indirekta sambanden måste alltså förklaras på annat vis än att infektioner tidigt i livet skulle ha en skyddande effekt mot allergier. 20 Nordisk Nutrition 4 • 2008 En möjlig förklaring kan vara exponering för en större mångfald av ofarliga mikroorganismer. Att tidigt i livet exponeras för ett stort antal bakterier skulle kunna vara av större betydelse för stimulering av immunsystemet än förekomst eller avsaknad av en viss specifik bakterie. Studier har också visat att mångfalden av mikrober i tarmfloran är större hos friska än allergiska barn, liksom hos barn som lever på landsbygden, bor i fattigare länder eller har äldre syskon, jämfört med barn som bor i städer eller i rika länder och inte har syskon. Att exponera barn för en mångfald av mikroorganismer är dock inte det samma som att utsätta dem för dålig hygien, med betydelsen högre exponering för smuts och sjukdomsalstrande bakterier.