Kunstig tarm efterligner tarmens naturlige forhold

Forskere fra Syddansk Universitet og Odense Universitetshospital har udviklet en form for kunstig tarm, hvor de kan studere iltfølsomme bakterier på levende tarmceller uden for kroppen

©Syddansk Universitet

Forskere fra Syddansk Universitet har undersøgt, om de kunne efterligne tarmens naturlige forhold, for på den måde at undersøge tarmbakterier, der trives uden ilt – såkaldte anaerobe bakterier – og udgør over 99% af den normale bakterieflora i tyktarmen. De spiller en afgørende rolle i fordøjelsen, men hvis tarmslimhinden bliver defekt – f.eks. efter tarmoperationer eller ved tarmsygdomme – kan der opstå anaerobe infektioner.

Mennesker, der får antibiotika-kure, risikerer, at denne bakterie overlever i tarmen, hvor den udvikler giftstoffer. Det medfører en betændelsestilstand, som kan få alvorlige konsekvenser.

Det har imidlertid vist sig uhyre vanskeligt at studere bakterier, der er så følsomme over for ilt og derfor er meget svære at holde i live i laboratoriet. For at løse dette problem har forskere fra Syddansk Universitet og Odense Universitetshospital nu udviklet en model, hvor de kan studere de iltfølsomme bakterier på levende tarmceller.

I projektet forsøger man at skabe et system, hvor både tarmceller og tarmbakterier trives. Men hvordan genskaber man miljøet i tarmen? Det er de involverede i projektet kommet et skridt nærmere ved at udvikle en speciel boks, som lynhurtigt kan fjerne ilten fra den væske, som tarmbakterierne i dette forsøg vokser i. Modellen har to separate kanaler – en med ilt, hvor tarmen kan leve, og en iltfri, hvor de iltfølsomme bakterier kan leve. Dermed efterligner modellen de to sider af tarmvæggen, som er i mennesket.

Det er ikke en let opgave, men med denne model kan både de iltfølsomme bakterier og iltkrævende tarmceller leve sammen – præcis som i kroppen.

To af personerne bag projektet er Thomas Emil Andersen, professor i Medicinsk Mikrobiologi ved Klinisk Institut og Odense Universitetshospital og Line Lundegård Bang, som er ph.d.-studerende i projektet. ”Med modellen har vi nu set, at bakterien forskanser sig i en biofilm, hvor den overlever antibiotikabehandling – dette kan potentielt forklare hvorfor infektionen ofte opstår igen efter endt behandling i patienter”, siger Line Lundegård Bang.

Modellen er blevet til i et samarbejde mellem tre fakulteter fra Syddansk Universitet: Værkstedet ved Biologi på Det Naturvidenskabelige Fakultet, ingeniørstuderende ved Det Tekniske Fakultet og mikrobiologer ved Det Sundhedsvidenskabelige Fakultet.

 

– Hovedmålet med projektet i denne fase er at designe et så bredt anvendeligt system i en form og et format, der kan serieproduceres. På den måde kan systemet hjælpe de mange forskere, der arbejder på at udvikle nye behandlinger mod de mange sygdomme, der er forbundet med anaerobe mikroorganismer.

 

Projekterne fortsætter hele 2026. I denne periode vokser holdet med yderligere en ingeniør postdoc samt to bachelor-ingeniørstuderende fra SDU-TEK. Deres opgaver er at optimere designet af chippen og belyse de mere tekniske aspekter af modellen.