Tarmfloran och olika sjukdomstillstånd
Robert Caesar
Avdelningen för molekylär och klinisk medicin/Wallenbergslaboratoriet
Göteborgs Universitet
Tarmfloran: en nygammal upptäckt!
Bakterier i olika delar av
mag-­tarmkanalen
Tarmens barriärfunktion:
Mukosa, tarmepitel och immunförsvar
Metoder för att studera tarmfloran
High-­throughput sekvensering
16S sekvensering -­ taxonomi
Metagenomanalys -­ gensammansättning
RNAseq
-­ genexpression
Metabolomics
-­ metaboliter
Gnotobiotiska möss
Bakeriefria möss
Monokolonisering Oligokolonisering Humanisering
Livsstil och tarmflora
Tarmflorans påverkan på kroppen
Immunförsvar
Metabola funktioner
Inkretina hormoner
Förändringar i sjukdomsspektrat
under de senaste 50 åren
Bach NEJM 2002
Tarmfloran och sjukdomar
Hjärna
Lungor
Lever
Tarm
Hud
Systemisk
påverkan
t.ex. åderförkalkning och diabetes
Fett
Omarbetad från Schroeder and Bäckhed, Nat Med 2016
Fetma och tarmflora
Överföring av övervikt genom tarmfloratransplantation
Fett från möss
bakteriefria möss
vanliga möss
Bäckhed et al. PNAS 2004
Ridaura et al. Science 2013
Tarmfloran och metabola sjukdomar:
Typ II diabetes
Type II diabetes tarmbakterier
Tarmfloran skiljer sig åt mellan diabetespatienter och friska kontroller
Friska kontroller tarmbakterier
Karlsson et al., Nature 2013
Metformin förändrar tarmfloran hos patienter med T2D
Wu et al. Nat Med In Press
Metformin-­förändrad tarmflora bidrar till förbättrad glukosmetabolism
Glukostoleranstest Möss transplanterade med tarmflora från patienter innan och efter metforminbehandling
Wu et al. Nat Med In Press
Metaboliter från tarmfloran kan påverka ämnesomsättning och hälsa:
Imidazole propionate
Frisk
tarmflora
Histidin i
kost
Glutamate
Diabetes
tarmflora
Lever
Imidazol
proprionate
vena porta
Insulin resistens
Koh et al., unpublished results
Samspel mellan tarmflora och diet påverkar ämnesomsättning och hälsa
Patienter med Prevotella i tarmfloran
får förbättrad glukosmetabolism av en fiberrik diet
Kovatcheva Datchary et al., Cell Metabolism, 2015
Samspel mellan tarmflora och diet påverkar ämnesomsättning och hälsa
Patienter med Prevotella i tarmfloran
får förbättrad glukosmetabolism av en fiberrik diet
Kovatcheva Datchary et al., Cell Metabolism, 2015
Diet med stor andel mättat fett ökar den endotoxiska aktiviteten och inflammation
i fettväv
Caesar et al., Cell Metabolism, 2015
Tarmflora, oralflora och åderförkalking
Firmicutes
Vanligaste i munhåla och tarm
Finns även i plack
Proteobacteria
Vanligaste i plack
Kvot Firmicutes/Bacteroides
hög hos patienter med hjärt-­
kärlsjukdomar Bacteroides
Vanligast i tarm
Actionbacteria
Finns i plack, munhåla
och tarm
Finns i viss grad i munhåla och plack
Omarbetad från Lindskog Jonsson & Bäckhed, Nat Rev Cardiol, 2016
Kolin, TMAO, tarmflora och åderförkalkning
Omarbetad från Wang et al, Cell, 2015
Omgivningsfaktorer, immunförsvar och tarmflora: påverkan på IBD
Nagao-­Kitamotao et al, 2016
Omgivningsfaktorer, immunförsvar och tarmflora: påverkan på IBD
Kamada et al, Nature Reviews Immunology, 2016
Tarmfloran och autoimmuna sjukdomar i andra organ
Kamada et al, Nature Reviews Immunology, 2016
Bakteriebaserade behandlingar
Antibiotika – ta bort
Transplantation – byta ut
Prebiotika – förbättra förutsättningar
Probiotika – lägga till
Interaktion med läkemedel
Tarmfloratransplantation
De Vrieze Science 2013
Tarmfloratransplantation botar återkommande
Clostridium difficile infektion
Van Nood et al NEJM
Tarmfloratransplantation förbättrar
insulinkänsligheten tillfälligt
Vrieze et al. Gastroenterology 2012
Sammanfattning
• Tarmflorans sammansättning och funktion är komplex och varierar mellan individer
• Tarmfloran påverkar kroppen via immunförsvaret, metabola funktioner och reglering av inkretina hormoner
• Ökningen av autoimmuna sjukdomar kan vara kopplade till en förändrad tarmflora
• Sjukdomar kopplade till tarmfloran innefattar bland annat fetma, diabetes, åderförkalkning och IBD
• Tarmfloran kan påverkas genom antibiotika, probiotika, prebiotika, mediciner och livsstilsförändringar Acknowledgements
