Läkemedel mot hiv kan slå ut nyttiga tarmbakterier
Personer som lever med hiv har betydligt högre risk att drabbas av hjärt-kärlsjukdomar. En ny studie från Göteborgs universitet visar att en av orsakerna kan vara hur både viruset och läkemedel mot hiv påverkar tarmfloran.
Tillgången till effektiva läkemedel mot hiv har förbättrats påtagligt. Trots det är dödligheten hos personer med hiv fortsatt hög jämfört med den övriga befolkningen, bland annat på grund av ökad risk för hjärt-kärlsjukdomar. I delar av södra Afrika anses hivinfektion förklara upp till en fjärdedel av all hjärt-kärlsjukdom.
– Det är oklart vad sambandet beror på. En hypotes är att det uppstår rubbningar i vårt samspel med tarmens bakterier. Det kan i sin tur leda till kronisk inflammation som bidrar till utveckling av åderförkalkning, säger Karolina Sjöberg Jabbar, förstaförfattare till studien och forskare vid Wallenberglaboratoriet för kardiovaskulär och metabol forskning vid Göteborgs universitet.
Olika påverkan i olika länder
Den aktuella studien har genomförts tillsammans med två framstående amerikanska forskningsinstitut och publiceras i tidskriften Nature Microbiology.
Forskarna har via avföringsprover kartlagt bakterier och virus i tarmarna hos totalt 327 personer med hiv och 260 kontrollpersoner utan hiv. Personerna kom från Uganda, Botswana och USA. Syftet var att förstå hur både hiv-läkemedel och viruset i sig påverkar tarmfloran.
Resultaten visade att hiv påverkade tarmflorans sammansättning på olika sätt i de olika länderna i studien. Forskarna fann också likheter, bland annat en ökning av gener som kan hjälpa bakterier att kolonisera tarmslemhinnan.
– En stor del av vårt immunförsvar återfinns i just tarmen. Dessa förändringar var direkt kopplade till sjukdomens effekter på immunsystemet, det vill säga minskningen av de vita blodkroppar som hiv angriper, säger Karolina Sjöberg Jabbar.
Hämmar enzym viruset behöver
Hiv angriper immunförsvarets vita blodkroppar (CD4-positiva T-lymfocyter), vilket gör kroppen mer sårbar för infektioner. Hiv är ett retrovirus, vilket innebär att dess genetiska kod består av RNA. För att föröka sig med hjälp av de mänskliga cellernas maskineri måste viruset först omvandla sitt RNA till DNA.
I omvandlingsprocessen använder viruset ett enzym som heter omvänt transkriptas, som i princip inte förekommer hos människor. De flesta vanliga hiv-läkemedel verkar genom att hämma detta enzym.
Det finns dock vissa tarmbakterier som kan producera omvänt transkriptas och som använder det för att försvara sig mot just virus, närmare bestämt fager.
Bakteriofager är en form av virus som är vanligt förekommande i tarmen – sannolikt vanligare än både bakterier och mänskliga celler. De spelar en viktig roll i överföringen av genetiskt material mellan bakterier och kan både gynna och förstöra dem.
– Det innebär att vissa tarmbakterier är beroende av samma enzym för sitt eget försvar, som hiv är beroende av för att kunna föröka sig, säger hon.
Slår ut tarmbakteriers försvar mot virus
Ett intressant fynd forskarna gjorde var att läkemedel mot hiv, precis som själva tillståndet, påverkade tarmfloran på olika sätt i olika regioner. Hos deltagare i Uganda och Botswana som använde läkemedlet efavirenz, ett vanligt hiv-läkemedel som hämmar just omvänt transkriptas, syntes stora förändringar.
Framför allt sågs en kraftig minskning av bakterien Prevotella. Nedgången kunde kopplas till en okontrollerad spridning av fager som specifikt infekterar Prevotella-släktet, men normalt hålls i schack av bakteriens immunförsvar.
Genom experiment och simulationer upptäckte forskarna att läkemedlet inte bara hämmade omvänt transkriptas hos hiv, utan också hos Prevotella, som då fick ett sämre skydd mot virusinfektioner i form av fager. Hos personer i USA som använde samma läkemedel syntes inga motsvarande förändringar.
Fick sämre hälsofördelar av fibrer
Skillnader i effekten av hiv-läkemedel på tarmfloran i olika geografiska regioner förklaras sannolikt av kostvanor. Prevotella är en vanlig tarmbakterie i Uganda och Botswana och gynnas av ett högt fiberintag. Hos personer med en västerländsk, fiberfattig kost är bakterien däremot mindre utbredd.
Bakterien är viktig för vår tarmflora, eftersom den är specialist på att bryta ner fibrer till enklare sockerarter som även andra tarmbakterier kan tillgodogöra sig. Dessa tarmbakterier bildar i sin tur bildar kortkedjiga fettsyror som är hälsosamma för oss människor.
En minskning av Prevotella kan därför leda till förlust av andra nyttiga tarmbakterier och en försämring av den totala förmågan att bryta ner fibrer, vilket syntes hos deltagare i Uganda och Botswana som använde efavirenz.
Trots att de hade samma kostvanor som övriga deltagare i dessa länder kunde de inte längre tillgodogöra sig de positiva hälsoeffekterna av en fiberrik diet. De hade även en oproportionerligt hög förekomst av åderförkalkning, trots låg förekomst av vanliga riskfaktorer för hjärt-kärlsjukdom, som högt blodtryck och höga blodfetter.
– Dessa förändringar kan bero på störningar i tarmfloran, till följd av hiv-behandlingen. Hjärt-kärlsjukdom ökar kraftigt i Afrika, och hiv utgör en central riskfaktor. Våra fynd talar för att specifika läkemedel kan ha bidragit till utvecklingen, via påverkan på tarmfloran, säger hon.
Bör prövas i olika delar av världen
Karolina Sjöberg Jabbar menar att fynden i studien pekar på hur viktigt det är att läkemedel utvärderas i olika geografiska kontexter, inte bara den västerländska.
– Vår studie visar att läkemedel kan ha olika biverkningar i olika populationer beroende på personernas tarmmikrobiota, som i sin påverkas av kost och livsstil. Det är också något man kan behöva ta hänsyn till när man väljer behandling, säger hon.
– Det andra huvudbudskapet för mig är att rubbningar av samspelet mellan virus, bakterier och mänskliga celler i tarmen kan leda till kaskadeffekter med stor betydelse för hela vår hälsa. Forskningen har bara börjat skrapa på ytan av dessa komplexa samband.
Studien har genomförts av forskare vid Göteborgs Universitet, Broad Institute som är en del av MIT och Harvard, samt Ragon Institute of Mass General Brigham, MIT, and Harvard.
TEXT OCH FOTO: KARIN ALLANDER
