Forskere ved University of Toronto har gjort en bemærkelsesværdig opdagelse: At bakterier kan fremme regenereringen af stamceller for at reparere tarmens slimhinde efter skader. Dette finder sted gennem en bakterieproduceret sukkerart kaldet ADP-heptose, som udløser en signalvej, der får tarmens stamceller til at selvmord. Denne proces kan have dybe implikationer for forskningen inden for kolorektal kræft og inflammatorisk tarmsygdom.
Tidligere forskning har ikke indikeret, at tarmmikrobiomet påvirker funktionen af tarmens stamceller under normale, sunde forhold. Men Ph.D. studerende Shawn Goyal og hans vejleder, professor Stephen Girardin, satte sig for at undersøge, om mikrobiomet kunne understøtte stamcellefunktionen under tarmbeskadigelse og reparation. Deres studie, som er offentliggjort i tidsskriftet Cell Stem Cell, viser, hvordan kroppen løbende regenererer væv for at modvirke daglig slitage og angreb.
Tarmens stamceller er afgørende for at opretholde en sund tarmbarriere, som beskytter mod mikrober og toksiner. Disse stamceller befinder sig i et sterilt område af tarmens slimhinde under sunde forhold, men når de udsættes for mikrobiologiske nedbrydningsprodukter, aktiveres et beskyttende program for at beskytte stamcellerne mod potentielle skader.
Forskerne har påvist, at ADP-heptose ikke blot forårsager tab af stamceller, men også aktiverer et regenerativt program, der gør det muligt for Paneth-celler, en type tarmceller, at vende tilbage til en stamcelle-tilstand. Disse såkaldte revival stamceller er nøglen til at genopfylde de mistede stamceller og genoprette tarmens integritet.
Girardin nævner også, at bakterier kan forårsage DNA-skader, som over tid kan føre til kræft og inflammatoriske tarmsygdomme. Dette rejser spørgsmålet om, hvorvidt denne mekanisme potentielt beskytter mod kolorektal kræft ved at sikre, at beskadigede stamceller erstattes af sunde celler.
Laboratoriet arbejder også på at undersøge, om antivirale forsvar spiller en lignende rolle i at vedligeholde tarmens slimhinde. Girardin understreger vigtigheden af de gærfrie faciliteter, som muliggør deres forskning i tarmmikrober, da disse faciliteter er dyre og vanskelige at opretholde, men afgørende for at gennemføre disse studier.
Denne forskning fremhæver den komplekse interaktion mellem vores mikrobiom og vores sundhed, hvilket åbner op for nye forståelser og potentielt nye behandlingsmetoder i fremtiden.