Dennis Sandris Nielsen – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Alumni > Julekalender 2017 > Julekalender 2016 > 9. december

9. december: Bakterier kan også få virus

KU's Alumneforening har bedt forskere fra Københavns Universitet om at fortælle om deres aktuelle forskningsprojekter. Det er tilsammen blevet til de 24 låger i årets forskningsjulekalender, hvor du kan læse om alt fra juleflæsk til mediernes fremstilling af julen. I dagens låge fortæller Dennis Sandris Nielsen fra Det Naturvidenskabelige Fakultet om sin forskning i bakterier og tarmflora.

Tarmfloraens indflydelse på os mennesker

At vores tarmflora spiller en stor rolle for vores sundhed – og for udvikling af en lang række sygdomme som f.eks. fedme og sukkersyge er efterhånden ganske veldokumenteret. Vores tarmflora består 95% af bakterier. De sidste 5%, der består af archea, eukaryoter (f.eks. parasitter og svampe) og virus, er mindre godt undersøgte, men spiller tilsyneladende også vigtige roller ift. balancen i vores tarmflora og tarmfloraens indflydelse på os mennesker.

Foto: Witold Kot. ”Bakterie angrebet af bakteriofager. Billedet er taget netop i det øjeblik bakteriofagen har nedbrudt cellen indefra og sender nye bakteriofagpartikler (de sorte 'prikker') ud i omgivelserne”

I vores tarmflora kan man finde både eukaryoter vira, altså virusser der har eukaryoter celler (dvs. vores egne celler) som vært og så de virusser som vi i vores forskning især interesserer os for. Nemlig virus der angriber bakterier. Disse virusser kaldes bakteriofager.

Bakteriofager

Bakteriofager er virus der angriber bakterier. Når det sker, kan virussen enten overtage bakteriens cellulære maskineri og bruge bakterien til at producere nye bakteriofager, hvorefter bakteriofagerne åbner cellen indefra (lyserer cellen) og slipper nye bakteriofag-partikler ud omgivelserne, der så kan angribe nye celler af nærtbeslægtede bakterier.

På den måde kan én bakteriofag bliver til millioner af bakterofager på blot nogle timer. Dette kaldes den lytiske cyklus. Alternativt kan nogle bakteriofager i stedet vælge en anden cyklus, kaldet den lysogene cyklus. Her angriber bakteriofagen stadig værtscellen, men i stedet for straks at producere nye bakterifag-partikler, inkorporerer bakteriofagen i stedet sit DNA i værtscellens DNA (bakteriofagen bliver en såkaldt profag). Når cellen så deler sig, kommer bakteriofagens arvematerialer også med over i dattercellen. Udsættes cellen for forskellige former for stress vil bakteriofagen dog gå over i den lytiske cyklus og efter at have produceret nye bakteriofag-partikler dræbe værtscellen.

At blive angrebet af en lytisk bakteriofag er entydigt negativt for bakterien (den dør), mens det at blive angrebet af en bakteriofag, der går i den lysogene cyklus, kan have mange fordele. F.eks. er bakterier, der har en profag, beskyttet mod angreb af lignende bakteriofager, ligesom profagerne ofte bærer gener, der kan give værtscellens egenskaber den ellers ikke ville have haft. F.eks. resistens overfor forskellige typer antibiotika og evnen til at nedbryder næringsstoffer, der ellers ikke ville være tilgængelige for cellen. Prisen for cellen er så, at den risikerer at bakteriofagen på et tidspunkt går i den lytiske cyklus og slår cellen ihjel.

Udvikling af astma

I miljøer hvor der findes mange bakterier, såsom i vores tarmsystem, spiller bakteriofager ofte en stor rolle ift. at forme sammensætningen af mikrofloraen – og bakteriofagerne spiller derfor sandsynligvis også en rolle i udviklingen af visse sygdomme. Bl.a. viser nye forskningsresulater, at ubalance i bakteriofag-populationen, formodentlig udløst af at profager er blevet induceret af en form for stress, ser ud til at kunne udløse opblussen af inflammatorisk tarmsygdom (Crohns sygdom og ulcerativ colitis).

I vores forskning arbejder vi bl.a. med at undersøge om ubalance i bakteriofag-populationen tidligt i livet, kan have indflydelse på udvikling af astma senere i livet. Et andet forskningsfelt er muligheden for at bruge bakteriofager til meget målrettet at påvirke sammensætningen af vores tarmflora. Eftersom bakteriofager er meget værtsspecifikke, er et først skridt på den vej at finde ud hvilke bakteriofager der ”passer” til hvilke bakterier og derfra designe ”bakteriofag-cocktails”, der meget målrettet går efter bestemte bakterier, som vi ved kan øge risikoen for sygdom, f.eks. fedme. Vi er endnu et stykke vej derfra, men potentialerne er store – og vi er godt på vej.

Læs mere

Mød også

I morgen kan du i KU's forskningsjulekalender 2016 møde Franziska Bork-Petersen, der fortæller om sin forskning i kropsidealer og jagten på det perfekte.