Hur och varför förändras tarmfloran genom livet?

Den normala tarmfloran eller mikrobiomet som det också kallas består av en stor dynamisk population av triljoner bakterier som lever i vår mag- och tarmkanal i symbios med tarmens celler. Tarmfloran finns längs med hela mag- och tarmkanalen men allra flest bakterier finns i tjocktarmen. Tarmfloran finns i det tunna slemlager, mucuslagret, som klär insidan av tarmen och som fungerar som ett första skydd mot främmande ämnen som kommer in i mag- och tarmkanalen via maten vi äter. Samspelet mellan tarmens celler och bakterierna i tarmen är viktig för kroppen och påverkar bland annat utvecklingen av immunförsvaret, att vissa vitaminer bildas och kan också påverka kroppens ämnesomsättning. När tarmflorans bakterier och den unika sammansättningen som är just din interagerar med tarmens celler ger det ett minskat utrymme för andra bakterier att få fäste, dessutom reglerar tarmfloran miljön i tarmen så att den främst passar för kroppens egna bakterier. En del i tarmfloran utsöndrar också anti-bakteriella ämnen som gör det svårt för främmande bakterier att få fäste i tarmväggen. 

Tarmfloran bildas under de första åren i livet och stabiliseras sig runt 2-3 års ålder. Därefter är den relativt stabil, förutsatt att du är frisk, och förändras först när vi blir äldre. Men hur och när tarmfloran börjar förändras är högst individuellt och beror till viss del på hur vår kropp och funktioner som mag- och tarmkanalen förändras. Vi ska därför inte stirra oss blinda på ålder utan hur vi mår och hur väl kroppen bibehåller sina funktioner genom livet är kanske viktigare för att förstå hur och när tarmfloran börjar förändras när vi blir äldre. Hur tarmfloran förändras beror därför på flera faktorer och det är omöjligt att säga hur den kommer förändras för dig och mig när vi blir äldre. Det är därför en stor utmaning för oss forskare att försöka kartlägga och förstå hur faktorer som ålder, mediciner, kost och sjukdomar påverkar och leder till en förändring i sammansättningen av tarmfloran. Idag är det fortfarande oklart om de förändringar som man ser i tarmfloran när vi blir äldre är en orsak som bidrar till att vi åldras eller är en konsekvens av att vi åldras.

Genom att använda bananflugor som en modellorganism har man kunnat konstatera att när man experimentellt förhindrar åldersrelaterade fysiologiska förändringar att ske i mag- och tarmsystemet blir förändringarna i tarmfloran inte lika drastiska och bananflugorna lever dessutom längre i dessa försök. Det tyder på att ju längre vi kan bibehålla mag- och tarmkanalens funktion desto bättre förutsättningar har vi för en mer hälsosam tarmflora. Men det är svårt att för oss människor att undvika att vi bli äldre och förr eller senare kommer kroppens funktioner att försämras och med tiden kommer vi även få en förändrad funktion i mag- och tarmsystemet. En förändrad tuggförmåga tillsammans med en ökad mättnadskänsla kan få oss att välja annan typ av mat när vi blir äldre. Idag vet vi att vi oftare väljer bort fibrer och därför äter vi mindre fibrer än det dagliga rekommenderade intaget när vi blir äldre. Fibrer är en viktig näringskälla för bakterier i tarmfloran som producerar ämnen, så som smörsyra, som i försöka har visat sig vara viktiga för att tarmen ska kunna fungera som en barriär mot de främmande ämnen som vi får i oss via maten. Man har kunnat visa i vissa studier att andelen av dessa bakterier förändras när vi blir äldre men inte att samma baktieriestammar förändras på samma sätt för alla. En förändring av dessa bakterier ses också vid sjukdomar som inflammatorisk tarmsjukdom. Men hur dessa förändringar påverkar tarmens förmåga att fungera som en barriär mot främmande ämnen är fortfarande okänt. Tarmens barriärfunktion är oerhört viktig för oss och hindrar främmande bakterier eller gifter som kommer med maten från att komma in i kroppen. Den här barriären vet vi är förändrad vid flera sjukdomar som t ex inflammatoriska tarmsjukdomar där bakterier och bakterieprodukter som tar sig över tarmen driver inflammationen i tarmen.

Många forskare inklusive min forskargrupp ägnar sig nu åt att förstå hur tarmens förmåga att fungera som en barriär förändras när vi blir äldre, släpper tarmen igenom mer främmande ämnen och hur påverkar det kroppen i så fall? Flera studier har gjorts på detta med olika resultat men endast en studie har hittills studerat detta noggrant och använt två olika metoder. Den studien visar att tarmens förmåga att fungera som en barriär hos friska äldre personer inte skiljer sig från yngre friska personer. Däremot är det ännu inte klarlagt om och till vilken grad tarmen blir mer känsligare mot mediciner, stress och en förändrad sammansättning av tarmfloran och om det är kopplat till de magproblem som äldre ofta drabbas av.

Men tills vi vet mer är mitt bästa tips för en god tarmhälsa genom livet att äta en varierad kost och se till att man framförallt äter fibrer och fortsätter med det även när vi blir äldre! Det gynnar hela kroppen!

Vad händer med magen när vi blir äldre?

En fördjupning om mag- och tarmkanalen

Vad händer egentligen med magen och dess funktion när vi åldras?

I takt med att vi åldras förändras kroppen och den naturliga åldrandeprocessen medför förändringar i hela kroppen även i mag- och tarmsystemet. Åldrandeprocessen påverkas av flera faktorer så som arv men också livsstilsfaktorer som kost, hur man bor och om man lider av någon sjukdom. Vi vet idag att mag-och tarmproblem ökar när vi åldras och särskilt vanligt är magproblem hos de som bor på senior – och vårdboenden. Orsakerna bakom dessa problem är bland annat en del av den naturliga åldrandeprocessen som leder till en förändrad tarmfunktion och matspjälkning. Men vad händer egentligen med magen och dess funktion när vi åldras? Det försöker jag reda ut här.

Mag- och tarmkanalens huvuduppgift är att spjälka maten som vi äter, ta upp näringsämnen och förse kroppen med näring och vatten. Denna process är helt beroende av en välfungerande mag- och tarmkanal med god rörlighet i tarmen, en god produktion av enzym och till viss del bakterier i tarmfloran som kan bryta ned maten. Flera organ i mag- och tarmkanalen påverkas och får en försämrad funktion i och med att vi åldras. I munnen sker en förändring av smaken samtidigt som många äldre upplever en försämrad tuggförmåga, minskad salivproduktion och muntorrhet. Dessa förändringar i munnen leder ofta till att äldre personer undviker viss sorts mat vilket kan leda till ett minskat näringsintag under de rekommendationer som finns. Förändringar i kosten kan också påverka tarmflorans sammansättning och funktion. Särskilt då kostfibrer fungerar som näring för tarmfloran, särskilt för de bakterier som producerar kortkedjiga fettsyror så som smörsyra som är en stor näringskälla för tjocktarmens celler och viktig för en god tarmfunktion. I matstrupen och tjocktarm sker också en förändring i rörligheten vilket leder till att tiden det tar för födan att passera genom mag- och tarmkanalen blir längre. I tidigare studier har man sett att tiden som födan befinner sig i tarmen påverkar tarmflorans sammansättning och även dess aktivitet och funktion. Dock saknas det studier om detta samband hos äldre personer. Åldrandeprocessen är dock förknippad med förändringar i tarmfloran, men man har inte kunnat identifiera förändringar som sker för alla äldre utan de förändringar som sker är individuella även om man ofta ser en förändring i andelen bakterier som har en dokumenterad hälsofrämjande effekt på individen. Då bakterier är väldigt anpassningsbara och kan anta nya funktioner blir det extra viktigt att i framtida studier särskilt kartlägga hur funktionen och aktiviteten hos tarmfloran förändras genom livet eftersom det kommer säga mer än om förhållandet mellan olika bakterier.

Hur vi åldras påverkas av flera olika faktorer så som arv, livsstilsfaktorer, boende situation samt sjukdomar och mediciner vilket innebär att åldrandeprocessen är mycket individuell. Åldrandeprocessen är också förknippad med flera fysiologiska förändringar som påverkar mag- och tarmkanalens funktion.

Mag- och tarmsystemets många funktioner, så som produktionen av enzym som hjälper till att bryta ned maten, regleras genom ett komplext samspel där både hormoner och faktorer som påverkar nervsystemet ingår. I magsäcken har forskare funnit att friska äldre personer har en längre nivå av enzymer som pepsin, lipas och amylas som är viktiga i matspjälkningsprocessen jämfört med yngre personer. Dock är området fortfarande till vissa delar outforskat och alla åldersrelaterade förändringar som sker i mag- och tarmkanalen har ännu inte dokumenterats på detaljnivå.

Förutom att upptag av näring och vatten ska fungera är det livsnödvändigt med en välfungerande tarmbarriär som skyddar oss från att att främmande ämnen så som bakterieprodukter och toxiner passerar in i kroppen. Än så länge finns få studier om hur tarmens barriärfunktion förändras när vi åldras, men de få studier som finns visar att tarmens barriärfunktion inte verkar försämras i och med att vi åldras. Dock behövs mer forskning för att kunna kartlägga om tarmen blir känsligare mot olika faktorer, så som mediciner. Det är just detta som jag att jag och min forskargrupp kan bidra med mer kunskap om. Samtidigt vill vi förstå om och hur tarmen kan bli mer motståndskraftig mot dessa faktorer.

Den okända delen av tarmfloran - vad missar vi?

Mångfalden av bakterier på jorden är enorm och flera centrala och livsnödvändiga processer är beroende av dem. I mag-och tarmkanalen lever dessutom en stor dynamisk population av olika bakterier, vår tarmflora. Bakterierna i tarmen lever i nära samvaro med kroppens egna celler och nedbrytningsprodukter från bland annat maten vi får i oss. På så sätt påverkar tarmfloran ämnesomsättningen i kroppen samt inflammatoriska processer. Förändringar i tarmfloran har också kopplats till flera olika sjukdomar som till exempel inflammatorisk tarmsjukdom och IBS. Men även om vi idag har stor kännedom om tarmfloran vet vi fortfarande inte exakt hur många arter av bakterier tarmfloran rymmer inte heller vet vi exakt deras funktion. Det finns alltså en stor okänd och outforskad del av tarmfloran.

För att verkligen förstå sambandet mellan bakterier, kosten vi äter och vår hälsa är det viktigt att man kan kartlägga vilka bakterier som tarmfloran består av. Detta är ett oerhört omfattande arbete och innebär att komplexa samhällen av bakterier kartläggs. Genom att studera och analysera bakteriernas DNA sekvenser, så kallad sekvensering, kan man ta reda på vilka bakterier som tarmfloran består av samt mängden av dessa. Tekniken som används bygger på avancerade datamodelleringar där man bland annat använder sig av databaser där sekvenser och namn på bakterier finns lagrade, men kruxet är att där finns inte alla bakterier. Även om det idag går att göra väldigt avancerade uträkningar är de fortfarande bara en uppskattning av antalet bakterier som dessutom skiljer sig åt i olika forskningsstudier alltifrån 400 000 till flera miljoner. Så den stora frågan är; hur ska vi kunna få information och kunskap om den okända delen av tarmfloran?

Att kunna odla fram bakterier var länge ett av de stora målen inom mikrobiologin (läran om mikroorganismer) och möjligheten att kunna odla fram enskilda sjukdomsframkallande bakterier var ett stort genombrott som belönades med nobelpriset i medicin 1905. Men för att kunna odla fram bakterier behöver man också veta vilka förutsättningar som krävs för att de ska tillväxa, hur växer de bäst? Vilken näringen behöver de? Miljön i mag- och tarmkanalen är mycket komplex och är dessutom syrefattig vilket ställer extra stora krav för odling av bakterier utanför kroppen. Hittills har endast mellan 35-65% av bakterierna som detekterats genom sekvensering i tarmfloran kunnat odlas fram. Att kunna odla fram enskilda bakterier är nödvändigt för att ytterligare förstå bakteriernas påverkan på kroppen och göra det möjlighet att genomföra studier av hur bakterier och grupper av bakterier påverkar tarmens barriärfunktion under normala förhållanden och vid sjukdom. Jag har tidigare skrivit om hur tarmbarriären studeras här på bloggen.

Genom att kombinera information från datamodelleringar av tarmfloran och information i bakteriernas DNA sekvens har forskare, bland annat här ifrån Kiel och Christian-Albrecht Universität, nyligen kunnat odla fram svårodlade bakterier i tarmfloran hos möss. Genom ytterligare studier har man kunnat kartlägga en mindre koloni av bakterier som försvårar tillväxten av magsjukebakterien Salmonella enterica serovar Typhimurium i tarmen hos möss. Detta visar hur viktigt det är att kunna odla fram bakterier och att odling av bakterier är ett viktigt komplement till ny teknik för att kunna identifiera bakterier i tarmfloran och viktiga kolonier. Med hjälp av denna kombination av tekniker kartläggs nu den okända delen av tarmfloran med hopp om att identifiera liknande bakteriekolonier hos oss människor. Detta kommer göra det möjligt att studera hur bakterier tillsammans påverkar miljön i tarmen och vår hälsa. Ett förhållande som framstår som allt mer komplext ju mer forskning som genomförs.

Varför drabbas en del elitidrottare av magproblem?

Efter att ha fått flera frågor om orsaken bakom magproblem vid träning på elitnivå har jag skrivit ett inlägg om detta för att försöka besvara en del av de frågor jag fått.

Effekten av träning på mag- och tarmkanalen varierar beroende på intensitet och längd. Medan måttlig träning har en skyddande effekt kan idrottande på elitnivå leda till magproblem, så som diarré, illamående och magont. Magproblem uppträder främst hos de som tränar uthållighetsidrotter. Löpning har framförallt kopplats samman med detta och på engelska kallas fenomenet ”runners gut”. Men även elitidrottare inom andra sporter, så som rugby och hästkapplöpning, rapporterar magproblem vid hård träning. I forskningsstudier har man funnit att mellan 30-90% av elitidrottare upplever magproblem, vilket kan leda till att man underpresterar och i vissa fall avbryter en tävling.

Orsakerna bakom magproblem vid träning är inte kända, inte heller vet man varför en del atleter inte drabbas av magproblem. Träning påverkar mag- och tarmkanalen på många olika sätt, men en viktig mekanism bakom problemen tros vara ett minskat blodflöde till matsmältningsorganen då mer blod istället behövs för att syresätta musklerna. Detta leder till syrebrist vilket förstör cellerna i tarmväggen. Träning på elitnivå har kopplats till en ökad genomsläpplighet över tarmen och även förhöjda nivåer av inflammatoriska markörer. En ökad genomsläpplighet över tarmen innebär att främmande ämnen och bakterieprodukter kan ta sig över tarmslemhinnan och in i blodet och kroppen. Intressant nog uppvisade inte löpare med magproblem en förhöjd genomsläpplighet över tarmen jämfört med symptomfria löpare i en studie som publicerades förr året. Detta tyder på att den ökade genomsläppligheten över tarmen inte är orsaken bakom magproblemen vid hård träningen. Däremot fann forskarna att löpare med magproblem hade en större mängd bakterieprodukter, så kallade lipopolysackarider (LPS), i blodet redan innan löpning. Vilket tyder på förändringar i mag-och tarmbarriären som möjliggjort ett ökat upptag av bakterieprodukterna, men förändringen verkar inte vara inducerat av den hårda träningen. Andra studier rapporterar något förhöjda nivåer av LPS hos individer som genomförde sitt första ultramaratonlopp. I ytterligare en studie fann man att ultramaratonlöpare med låga nivåer av LPS var de som upplevde mindre magproblem och återhämtade sig snabbare. Detta är intressant och tyder på att en förändrad mag- och tarmbarriär kan vara central vid magproblem hos elitidrottare. Resultat från en relativt ny studie pekar i samma riktning och visar att ett kosttillskott innehållande prebiotiska fibrer, probiotiska bakterier (hälsofrämjande bakterier) och antioxidanter verkar kunna minska nivåerna av LPS efter ett triathlonlopp, här verkade särskilt inslaget av antioxidanter påverka resultatet positiv. Detta tycker jag är särskilt intressant då en av mina egna studier på odlade celler visar att antioxidanter kan stärka tarmepitelet och motverka effekten av icke-steroida-antiinflammatoriska läkemedel och istället minska passagen av bakterier över tarmepitelet.

Framtida forskning kommer behöva genomföras för att förstå kopplingen mellan magproblemen hos elitidrottande och tarmens genomsläpplighet. Det man säkert kan säga nu är att det kommer bli väldigt intressant att följa kommande studier i detta ämne, särskilt då träning och hälsa också har visat sig påverka tarmfloran.