Antibiotikaanvändning kan skada skyddande slemskikt i tarmen

Forskare vid Umeå universitet och Tartu universitet har funnit att en historik av upprepad antibiotikaanvändning kan skada den skyddande slembarriären i tarmen på grund av antibiotikadrivna förändringar i tarmfloran. I en ytterligare studie i ett annat samarbete fann forskarna en bakterieoberoende mekanism genom vilken antibiotika kan skada slembarriären direkt.

Resultaten har publicerats i de vetenskapliga tidskrifterna Gut Microbes och Science Advances.

– Tillsammans tyder dessa två studier på att antibiotika kan skada slemskiktet genom minst två oberoende mekanismer och att de kan ha långvariga effekter genom att tarmfloran förändras. Detta stödjer ytterligare uppfattningen att antibiotika ska skrivas ut på ett ansvarsfullt sätt, säger Björn Schröder, docent i infektionsbiologi på Institutionen för molekylärbiologi vid Umeå universitet.

Även om antibiotika utan tvekan är en ovärderlig resurs för att bekämpa bakterieinfektioner, blir det allt tydligare att de också kan utgöra en allvarlig risk för vår hälsa om de överanvänds eller missbrukas, inbegripet att orsaka problem i våra tarmar. Tidigare forskning har visat konsekvenserna av kortvarig antibiotikabehandling på tarmmiljön, men det har saknats kunskap om hur upprepad antibiotikaanvändning under längre tid kan påverka våra tarmar.

Jämförde individer

Björn Schröder och hans grupp vid Umeå universitet tog tag i denna fråga tillsammans med en forskargrupp vid Tartu universitet i Estland, som har byggt upp en noga karaktäriserad kohort av individer som lämnat avföringsprover och hälsojournaler.

Forskarna valde ut individer som hade tagit minst fem antibiotikakurer, tidigare än sex månader före avföringsinsamlingen, och jämförde deras sammansättning av bakterier i tarmfloran med individer som inte tagit några antibiotika under de senaste tio åren.

– Analysen avslöjade förändringar i sammansättningen av tarmbakterier, även om antibiotikakurerna togs för länge sedan. Resultaten tyder på att upprepad antibiotikaanvändning har en bestående effekt på tarmbakteriernas sammansättning som kan kvarstå i minst månader efter den senaste behandlingen, säger Kertu-Liis Krigul, doktorand vid Tartu universitet.

Slemlagret stördes

Efter transplantation av den mänskliga tarmfloran i möss och med hjälp av specialiserade metoder för att analysera slemfunktionen i tarmen, fann forskarna att funktionen av slemlagret stördes hos möss transplanterade med bakterier från människor som genomgått upprepade antibiotikakurer. Tillväxt av slem minskade, och slemlagret blev genomträngligt, vilket gjorde att bakterier kunde flytta sig närmare tarmslemhinnan.

– När vi studerade bakterierna som finns i tarmen mer i detalj, kunde vi se att bakterier som vi vet livnär sig på slemlagret fanns i större mängder i dessa möss. Detta stödjer ytterligare att tarmbakterierna har en roll när det gäller betydelsen för hur väl slembarriären fungerar, säger Rachel Feeney, doktorand på Institutionen för molekylärbiologi vid Umeå universitet.

En separat studie utförd i ett annat internationellt samarbete visade vidare att antibiotika kan störa slembarriären direkt, oberoende av tarmbakterier.

Genom att ge antibiotikan vankomycin till normala och ”bakteriefria” möss, kunde forskarna visa att detta antibiotikum kan verka direkt på slembarriären, oberoende av tarmbakterierna. Kompletterande experiment på tarmvävnad utfördes vid Umeå universitet och visade att antibiotikan störde slemproduktionen inom några minuter efter applicering.

Fakta: Bakterier i våra tarmar

Våra tarmbakterier är viktiga för att smälta mat och träna immunförsvaret, men deras aktivitet måste noggrant regleras av våra kroppar för att inte riskera vår hälsa. Tarmarna kantas av ett kontinuerligt växande slemlager som bakterier vanligtvis inte kan passera. Om tarmmiljön störs, till exempel av ändrad kost eller antibiotika, kan slembarriären förlora sin förmåga att fungera normalt. Bakterier kan då nå tarmslemhinnan och orsaka inflammation och kanske även bidra till utveckling av exempelvis inflammatorisk tarmsjukdom.

Vissa tarmbakterier "äter" komponenter i slembarriären, vilket fysiskt gör lagret tunnare. Även om det är normalt i låga nivåer i den friska tarmen, kan överdrivet ”ätande” äventyra slembarriärens funktion.

Om de vetenskapliga artiklarna:

Krigul & Feeney et al.: A history of repeated antibiotic usage leads to microbiota-dependent mucus defects. 2024, Gut Microbes. https://doi.org/10.1080/19490976.2024.2377570

Sawaed et al: Antibiotics damage the colonic mucus barrier in a microbiota-independent manner. 2024, Sci. Adv.10, eadp4119. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp4119

För mer information, kontakta gärna:

Björn Schröder, Institutionen för molekylärbiologi vid Umeå universitet

Mobil: 072-047 82 48 (nås enklast via e-post)

E-post: bjorn.schroder@umu.se