NYHET Att förstå hur bakterier påverkar varandra är avgörande för att förstå hur samhällen av mikroorganismer bildas och upprätthålls. Forskare vid Umeå universitet har systematiskt kartlagt interaktioner mellan vanliga tarmbakterier och därmed skapat en av de mest omfattande databaserna i sitt slag. Studien, som publicerats i Nature Communications, visar att hämmande interaktioner dominerar, men identifierar också mekanismer där vissa bakterier främjar andra bakteriers tillväxt.
Bolor Buyanbadrakh, postdoktor vid Kemiska institutionen
BildSimon JönssonDen mänskliga tarmen innehåller hundratals arter av mikrooganismer som bildar komplexa samhällen med koppling till matsmältning, immunförsvar och motståndskraft mot infektioner. Trots deras betydelse är interaktionerna mellan många arter av mikroorganismer fortfarande relativt okända.
Genom att testa mer än 1 200 interaktioner mellan 36 vanligabakteriearter från tarmen skapade forskarna en av de mest omfattande datamängderna i sitt slag.
Resultaten visade att de flesta interaktioner var negativa, vilket innebär att en art begränsade tillväxten hos en annan. En viktig orsak var att bakterierna förändrade sin omgivning, särskilt genom att sänka pH-värdet och göra miljön surare.
– Våra resultat visar att konkurrens är ett dominerande inslag i tarmens mikrobiom. Samtidigt fann vi konkreta exempel på samarbete och identifierade de molekylära mekanismerna bakom dem, säger Bolor Buyanbadrakh, postdoktor vid Kemiska institutionen vid Umeå universitet och studiens försteförfattare.
Ett av fynden var att bakterien Clostridium perfringens främjar tillväxten hos Mediterraneibacter gnavus genom att frisätta extracellulära vesiklar, små partiklar som bakterier utsöndrar och som kan transportera molekyler mellan celler. Studien ger belägg för att sådana vesiklar direkt kan påverka tillväxten hos en annan bakterieart.
Forskarna upptäckte också att Veillonella parvula kan höja pH-värdet i sin omgivning och därmed motverka den försurning som orsakas av andra bakterier. Denna förändring gjorde det möjligt för syrakänsliga arter, såsom Parabacteroides merdae, att växa bättre, även i mer komplexa mikrobiella samhällen.
– Att förstå hur bakterier påverkar varandra är avgörande om vi vill kunna förutsäga eller i framtiden påverka mikrobiomets sammansättning på ett rationellt sätt. Vårt arbete bidrar både med en omfattande datamängd över interaktioner och med mekanistiska insikter som för forskningsfältet i den riktningen, säger André Mateus, biträdande universitetslektor vid Kemiska institutionen, gruppledare vid The Laboratory for Molecular Infection Medicine Sweden (MIMS) och studiens seniorförfattare.
André Mateus, biträdande universitetslektor vid Kemiska institutionen
BildMattias PetterssonGenom att belysa både konkurrens- och samarbetsmekanismer mellan tarmbakterier ger studien en grund för att kunna förutsäga hur samhällen av mikroorganismer bildas och förändras över tid.
Studien genomfördes i samarbete mellan forskare vid Kemiska institutionen, Institutionen för molekylärbiologi, The Laboratory for Molecular Infection Medicine Sweden (MIMS) och Umeå Centre for Microbial Research (UCMR) vid Umeå universitet. Förutom Mateus forskargrupp medverkade forskargrupperna ledda av Madeleine Ramstedt, Sun Nyunt-Wai och Björn Schröder. Studien finansierades av Vetenskapsrådet, Europeiska forskningsrådet (ERC), Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Kempestiftelserna och Jeanssons stiftelser.
Om den vetenskapliga artikeln:
Buyanbadrakh et al., Systematic profiling of growth interactions in human gut microbiome species. Nature Communications 2026, https://doi.org/10.1038/s41467-026-76526-z
