Mikrobiota – mucininteraktioner: Hörnstenar i en hälsosam tarmflora

Våra tarmar är koloniserade av en stor mängd bakterier som tillsammans utgör tarmfloran. Den friska tarmen är täckt med slem, ett så kallat mukuslager, som hindrar bakterierna från att ta sig in i vävnaden och orsaka sjukdom. Mukuslagret ansågs länge vara en passiv barriär men på senare tid har studier visat att mukuslagret spelar en aktiv roll i att välja ut de bakterier som ingår i tarmfloran. Mukuslagret består till störst del av mucin 2, ett protein beklätt med långa sockerkedjor (glykaner). Studier har visat att vissa tarmbakterier binder och bryter ner glykanerna för att använda dem som energikälla. Min forskning har visat att endast bakterier som utrycker specifika enzymer kan bryta ner mucinglykaner. Förändringar i tarmflorans sammansättning och mucinets glykosylering har kopplats till kroniska sjukdomar så som inflammatorisk tarmsjukdom och fetma, men hur dessa förändringar orsakar sjukdom är okänt. Genom att studera hur tarmfloran interagerar med och bryter ner muciner kan vi öka förståelsen för hur förändringar i dessa interaktioner orsakar sjukdom. Det övergripande syftet med projektet är att definiera hur tarmfloran bryter ner muciner och hur bakterierna binder till mukuslagret för att kolonisera tarmen. Projektet är uppdelat i tre delar där syftet är att 1) definiera hur en viss typ av tarmbakterie, Bacteroides, bryter ner humana O-glykaner, 2) studera hur bakterierna samarbetar för att bryta ner mucinglykaner och 3) identifiera de proteiner som bakterier använder för att kolonisera tarmen.