Björn Schröder lab

I Schröderlabbet är vi intresserade av att bättre förstå den nära relationen mellan värd och mikrober i tarmen. Vi fokuserar i synnerhet på antimikrobiella peptider, som är värdproducerade peptidantibiotika, och tarmslem, det gel-liknande skiktet som täcker tarmens epitel. Vi använder en kombination av analyser av tarmfloran, microbiota transplantationer (FMT), state-of-the-art ex vivo slemmätningar, antimikrobiella analyser, samt konfokal- och fluorescens mikroskopi. Dessutom använder vi kostinterventioner hos möss och människor och kommer att arbeta tätt med Norrlands universitetssjukhus i Umeå (NUS) för att analysera relevanta patientprover.

Tarmen hos däggdjur är en av de mest tätbefolkade livsmiljöerna på vår planet. Biljoner mikroorganismer, inklusive bakterier, lever i vår tarm i ett förhållande som båda sidor drar nytta av: Värden ger kontinuerlig tillförsel av näringsämnen och en ständigt varm temperatur, medan bakterierna producerar vitaminer och andra faktorer som är fördelaktiga för värden. Tarmbakteriernas höga densitet är dock ett permanent hot mot kroppen och effektiva försvarsmekanismer krävs för att skydda värden mot infektion av sitt eget tarmbakteriesamhälle.

Under utvecklingens gång har kroppen utvecklat olika mekanismer för gränsskydd. För det första täcker ett tätt och klibbigt lager av slem tarmytan och hindrar därmed fysiskt bakterier från att invadera in i kroppen. Dessutom fylls slem med så kallade antimikrobiella peptider, som är antibiotika som produceras av kroppen för att döda bakterier som lyckas tränga in i slem-barriären. 

Under tidigare studier i Fredrik Bäckheds och Gunnar Hanssons labb i Göteborg fann vi att möss som utfodrats med en "västerländsk diet" – en diet som liknar snabbmat som innehåller stora mängder enkelt socker och fett men saknar kostfibrer – hade en annan sammansättning av tarmbakterier, vilket orsakade skador i slem-skölden. Följaktligen kan bakterier komma närmare epitelet, vilket ökar risken för infektioner och inflammation i tarmen. Observera att tillämpningen av en probiotisk Bifidobacterium-stam eller den prebiotiska kosten fiberinulin, som till exempel finns i endiver och jordärtskockor, var skyddande för  barriärfunktionen i tarmen. Således kan bakterier och kost båda påverka slem-funktionen, men detaljerna är ännu inte fastställda – ett viktigt mål för vår forskning!

Antimikrobiella peptider är det andra forskningsfokuset i labbet. Dessa värdproducerade peptidantibiotika håller bakterier på avstånd från epiteln, men formar också sammansättningen av tarmfloran. I laboratoriet kommer vi att studera hur specifika kostinterventioner förändrar antimikrobiell peptiduttryck och funktion och hur detta är relaterat till tarmfloran. I likhet med slem-projektet kommer vi att använda en kombination av djur- och in vitro-studier.

Med vår forskning vill vi bidra till en bättre förståelse för hur moderna kostvanor påverkar tarmförsvarsmekanismerna. I den industrialiserade världen ökar sjukdomar som inflammatorisk tarmsjukdom och metabolisk sjukdom och har kopplats till tarmmikrobiella gemenskaps- och tarmbarriärdefekter. Eftersom kost är en av de viktigaste faktorerna som formar tarmfloran hoppas vi kunna klargöra hur specifika livsmedelskomponenter är inblandade i den komplexa regleringen av skyddsfunktionen i tarmen. Förutom att bidra till förbättrade kostrekommendationer för det västerländska samhället hoppas vi kunna identifiera viktiga bakterier som kan användas som framtida probiotiska kosttillskott för att förbättra barriärfunktionen i tarmen. Dessutom hoppas vi hitta näringsföreningar som kan berika dessa positiva bakterier för att ge långsiktiga hälsofördelar för den västerländska tarmen.

Vårt  laboratorium finns på Institutionen för molekylärbiologi, som ligger vid Norrlands universitetssjukhus i Umeå.

Läs mer om Björn Schröder lab