Sammensætningen af vira i tarmene har overraskende betydning for risikoen for astma

I efterhånden en hel del år har forskere undersøgt og slået fast, at sammensætningen af bakterier i tarmene har stor betydning for vores helbred og risiko for udvikling af en lang række sygdomme.

Sammensætningen af tarmbakterier har blandt andet betydning for risikoen for udvikling af type 2-diabetes og svær overvægt, ligesom sammensætningen af tarmbakterier kan øge risikoen for udvikling af kræft, demenssygdomme og autoimmune sygdomme som astma og allergi.

Efterhånden som forskere er begyndt at forstå mere om tarmbakteriernes rolle for vores helbred, har de også vendt blikket mod de vira, der lever i tarmene.

De fleste af de vira, der findes i tarmene, lever af at inficere og slå bakterier ihjel, og derfor giver det kun god mening, at tarmvira kan have betydning for sammensætningen af tarmbakterier, der kan have betydning for vores helbred.

Vores fund har også de implikationer, at man måske i fremtiden meget tidligt i livet kan justere sammensætningen af tarmvira ved at give barnet de manglende vira for derved at minimere risikoen for udvikling af astma

Jakob Stokholm, seniorforsker, Copenhagen Prospective Studies on Asthma in Childhood (COPSAC) ved Dansk BørneAstma Center, Herlev og Gentofte Hospital

Nu viser et nyt dansk studie, at sammensætningen af tarmvira netop har betydning for risikoen for udvikling af astma.

Forskningen viser dog også højst overraskende, at denne effekt faktisk ikke kun har noget med tarmbakterierne at gøre.

Det vil sige, at de vira, der lever i tarmene, på en eller anden måde også kan påvirke menneskers helbred uafhængigt af deres påvirkning af bakterierne.

»Det her er det første studie af sin slags, og vi er kommet med nogle mulige forklaringer på de observationer, som vi har gjort, og som kan forklare, hvordan sammensætningen af vira i tarmene kan påvirke risikoen for udvikling af astma. Vores fund har også de implikationer, at man måske i fremtiden meget tidligt i livet kan justere sammensætningen af tarmvira ved at give barnet de manglende vira for derved at minimere risikoen for udvikling af astma,« fortæller en af forskerne bag studiet, seniorforsker Jakob Stokholm fra Copenhagen Prospective Studies on Asthma in Childhood (COPSAC) ved Dansk BørneAstma Center, Herlev og Gentofte Hospital.

Forskningen, der er udført på COPSAC-2010-kohorten ved Dansk BørneAstma Center, er lavet i samarbejde med Institut for Fødevarevidenskab ved Københavns Universitet og offentliggjort i Nature Medicine.

Tarmene indeholder 1.200 vira

Det mikrobielle miljø i tarmene er et kompliceret et af slagsen.

Der lever i omegnen af 125 forskellige stammer af bakterier i tarmene, mens antallet af forskellige virusstammer er i omegnen af 1.200.

I det nye studie ønskede forskerne at blive klogere på, hvilke vira der lever i tarmene, og hvordan de påvirker risikoen for udvikling af astma.

Til formålet undersøgte forskerne afføringsprøver, der var taget ved et-års alderen hos de 700 børn, der indgår i den store COPSAC-2010-kohorte, og som er nogle af de bedst karakteriserede børn i verden med hensyn til helbred.

Forskerne filtrerede bakterielt DNA fra afføringsprøverne og isolerede det virale DNA for at analysere det separat fra bakterielt DNA.

At undersøge afføringsprøver for viralt DNA er alt andet end trivielt og tog forskerne mange år, hvor de både måtte udvikle nye teknikker til at isolere og analysere DNA’et.

Med DNA’et i hånden kunne forskerne først og fremmest kortlægge alle de virusstammer, der lever i et menneskes tarm.

»Vi fandt omkring 1.200 forskellige virusstammer hos hvert barn, hvoraf langt de fleste var ukendte. Det betyder også, at vi har navngivet 230 nye familier af virus. Som en lille hyldest har vi navngivet disse efter de børn, som er en del af COPSAC-2010-kohorten,« forklarer Jakob Stokholm.

Han uddyber, at 90 pct. af de stammer af vira, som findes i tarmene, er såkaldte bakteriofager, altså vira, der angriber bakterier.

Det er også dem, som forskerne fokuserede på i deres forskning.

19 vira ser ud til at være koblet til risikoen for astma

Efter forskerne havde karakteriseret sammensætningen af vira hos hvert barn, gik de på jagt efter sammenhænge mellem tilstedeværelsen eller fraværet af forskellige virus og barnets astmarisiko ved alderen fem år.

Denne analyse viste, at især 19 familier af virus ser ud til at have betydning for risikoen for udvikling af astma.

Det burde ikke give mening, men vores resultat står ret stærkt

Jakob Stokholm, seniorforsker, Copenhagen Prospective Studies on Asthma in Childhood (COPSAC) ved Dansk BørneAstma Center, Herlev og Gentofte Hospital

De børn, der udviklede astma, havde for en stor dels vedkommende mangel på disse virus eller havde dem i meget små mængder i tarmene.

Da forskerne tidligere har lavet den samme øvelse for at identificere sammenhænge mellem sammensætningen af bakterier i tarmene og risikoen for udvikling af astma, kunne de i det nye studie også undersøge, om den virale indflydelse på risikoen for udvikling af astma gik gennem en påvirkning af tarmbakterierne eller var uafhængig.

Denne analyse viste højst overraskende, at størstedelen af den virale påvirkning af risikoen for udvikling af astma var uafhængig af bakterier.

»Det burde ikke give mening, men vores resultat står ret stærkt,« siger Jakob Stokholm.

Receptor kan være koblingen mellem vira og astmarisiko

For at komme med en forklaring på fundet gravede forskerne dybere i mulige bagvedliggende mekanismer.

I litteraturen stødte de på den humane receptor TLR9, som blandt andet kan genkende og binde virusDNA.

Tidligere studier havde blandt andet vist, at TLR9 kan blive påvirket selektivt af bakteriofager og derved sætte gang i en immunkaskade uden om bakterierne.

I studiet gjorde forskerne derfor det, at de undersøgte børnenes gener for varianter i disse receptorer, og her fandt de, at børnene besad tre forskellige varianter af TLR9.

Lave mængder af de føromtalte 19 vira hang kun sammen med øget astmarisiko for to af disse varianter, mens det ikke så ud til, at børn med den sidste TLR9-variant blev påvirket af viromet i forhold til astma.

»Det er jo ikke et bevis, men det kommer med en potentiel forklaring på, hvordan vira kan påvirke risikoen for udvikling af astma uafhængigt af bakterierne. Resultaterne kan tyde på, at børn, der har mange af de nævnte virusfamilier i tarmen, får trænet deres immunsystem i en gavnlig retning via bakteriofag-TLR9-interaktioner. Det er selvfølgelig noget, der skal undersøges nærmere i andre studier,« siger Jakob Stokholm.

Søskende giver sundere tarmvira

Endelig har forskerne i deres studie også undersøgt, om nogle faktorer ved børnene hænger sammen med det, der tilsyneladende er et sundhedsfremmende virom i tarmen.

Har fandt de, at blandt andet det at have søskende i hjemmet ser ud til at trække tarmviromet i en beskyttende retning, når det gælder astma.

Er et barn født om sommeren, ser astmaviromet også bedre ud, end hvis barnet er født om vinteren.

Alle disse observationer ønsker forskerne nu at blive klogere på med det formål at se, om det faktisk er muligt at justere tarmviromet i en retning, der er beskyttende mod astma fremfor at være fremmende for udvikling af sygdommen.

»Man kan forestille sig, at hvis man i fremtiden giver de her børn med høj risiko for udvikling af astma en cocktail tidligt i livet med de 19 vira, som de ser ud til at mangle i tarmene, kan det beskytte dem mod at udvikle sygdommen. Selvfølgelig skal det undersøges i modelsystemer, før man kan lave forsøg på mennesker med henblik på at udvikle en mulig astmaintervention i fremtiden,« siger Jakob Stokholm.