Vill se hur bakterier påverkas av fetmakirurgi och diabetesmedicin

Både läkemedelsbehandling och fetmakirurgi kan hjälpa mot diabetes typ 2 – men båda kan också ge biverkningar. Kan effekterna, såväl positiva som negativa, bero på förändringar av tarmens bakterieflora? Det undersöker Fredrik Bäckhed vid Göteborgs universitet.

Fredrik Bäckhed

Professor i molekylärmedicin

Wallenberg Scholar

Lärosäte:
Göteborgs universitet

Forskningsområde:
Den normala tarmflorans roll vid metabola sjukdomar

Fredrik Bäckhed har studerat tarmbakterier och folksjukdomar i många år och visat att bakterierna har en koppling till bland annat fetma, diabetes och hjärt-kärlsjukdom. Sjukdomar ändrar mikrobiotan – sammansättningen av bakterier i tarmen – men bakterierna kan också styra vem som blir sjuk. Som Wallenberg Academy Scholar ska han nu försöka ta reda på hur tarmbakterierna samspelar med diabetesbehandlingar.

– Vi vet att läkemedlet metformin påverkar blodsockerhalten på ett bra sätt. Samma gäller för gastric bypass-kirurgi vid fetma. Men vilka mekanismer som ger de här förbättringarna vet man fortfarande inte och det hoppas vi lista ut, säger Fredrik Bäckhed.

Tidigare forskning i hans grupp har visat att de två behandlingarna ger patienterna en liknande tarmflora. Genom att flytta de nya tarmbakterierna från människa till mus går det dessutom att flytta en del av behandlingseffekten. Nu ska Fredrik Bäckhed studera sambanden i tarmen på fyra nya sätt.

Från människa till mus till cell

För det första ska han undersöka bakteriesammansättningen hos människor med diabetes innan de fått läkemedelsbehandling, för att se om något skiljer floran hos de som sedan får bra effekt, de som inte får effekt, respektive de som får biverkningar som till exempel gaser och diarré av medicinen.

För det andra ska han studera bakteriefloran hos patienter som genomgått fetmakirurgi, antingen gastric bypass eller sleeve gastrectomy som är något mindre omfattande och där tarmen behålls intakt.

För det tredje ska han behandla diabetessjuka möss med kirurgi respektive metformin. En del av mössen är uppfödda så att de helt saknar bakterier i tarmen. På så vis kan man kartlägga vilka effekter som beror på just bakterierna.

Den sista projektdelen ska studera celler från tarmväggen hos möss med eller utan bakterier, före och efter olika typer av behandling. Hypotesen är att behandlingarna påverkar vilka gener i cellerna som är aktiva. Cellerna ska både studeras direkt efter att de tagits ut och under längre tid, medan de odlas i laboratoriet, för att se om förändringarna består och ärvs vidare när cellerna delar sig.

– Den första projektdelen har tagit längst tid. Det var svårare än jag trodde att samla in material från obehandlade patienter eftersom läkarna är väldigt snabba på att sätta in metformin. Många patienter hade hunnit börja behandlas innan vi kunnat få avföringsprover från dem.

Å andra sidan erbjöd den andra projektdelen en fin chans att dra nytta av en studie som redan planerats. En norsk forskargrupp ska jämföra effekten av de två typerna av kirurgi, och Fredrik Bäckheds grupp samarbetar med dem för att jämföra tarmfloran hos patienterna före och efter ingreppen.

– Allt det här är väldigt roligt. Sammantaget är det forskning med hög risk, för vi kanske inte hittar det vi tror, men också med stor potential. Vi vill kartlägga exakt hur behandlingarna fungerar och hur stort överlappet i effekt är mellan kirurgi och metformin. Vet man vilka mekanismer som är viktigast så går det kanske att hitta en bättre läkemedelsbehandling. Det vore klart intressant, för fetmakirurgi är inte ofarligt. Förutom operationsrelaterade risker så finns en ökad risk för depression och självmord, säger Fredrik Bäckhed.

”Att vara Wallenberg Scholar ger en väldig frihet. Man får göra ett högriskprojekt och det känns som att det är okej att resultatet kanske inte blir exakt som man tänkt sig. Hade jag vetat svaret på mina frågor så hade jag ju inte behövt så här mycket tid för att reda ut dem.”

Bakterietillskott som bromsar eller stöttar

Han tror också att tillskott av rätt sorts bakterier skulle kunna öka effekten av läkemedel och minska biverkningarna. I ett annat projekt har hans grupp utvecklat en sådan bakteriebehandling. Nu söker Fredrik Bäckhed tillstånd för att prova den på personer med förstadier till diabetes. Kan processen bromsas? Eller kan bakterier hjälpa till när det blir nödvändigt med medicin?

– Jag tror att det kan vara vissa bakterier som hjälper den grupp som inte är så sjuk, och andra som gör så att man får god effekt av metformin.

Fredrik Bäckhed var den förste i sin familj som läste vid universitetet. Ett liv som forskare var inget han tänkte på som liten. Däremot var han tidigt intresserad av biologi och med sin morfar gick han ut och letade insekter, plockade fröer och odlade egna blommor. En inspirerande gymnasielärare ledde honom vidare och först tänkte han bli just lärare. Men under utbildningen fick han chans att prova en tids forskarskola, och då kände han att han hittat rätt.

– Jag går verkligen till jobbet med ett leende på läpparna. Det allra bästa är känslan av att skapa ny kunskap, ”det här är det ingen annan som vet ännu”. Det låter kanske lite pompöst men jag försöker också ha en vision om att förbättra livet för andra. Dessutom är det så roligt att få jobba med smarta och ambitiösa yngre forskare från hela världen!

Text Lisa Kirsebom
Bild Anna Hallén, Mattias Bergentall, Niclas Elmrin