DNA er overalt

Hvor end du går hen, og hvad du end gør, efterlader du spor af DNA. DNA'et er en del af omkring 500 millioner hudceller, som du udskiller hver eneste dag. Det er også inde i små dråber af spyt, som du spreder ud i luften, når du taler, nyser eller hoster. Og det burde ikke komme som nogen overraskelse, at der også er DNA i din urin og afføring. Så på trods af den retsmedicinske brug af DNA, som vi efterlader overalt, kan det også bruges til at detektere sygdomsudbrud og lokal anvendelse af stoffer fra spildevandsovervågning.

Det meste af det fækale DNA er dog ikke dit eget DNA!

Det er faktisk en blanding af DNA fra forskellige kilder. Det meste tilhører bakterier, men der kan også være små fraktioner af DNA fra arkæer, svampe, vira, encellede eller flercellede eukaryoter, samt dit eget menneskelige DNA.

Hvad kan du forvente af dine relative niveauer af bakterielt DNA?

Bakterier er hovedbestanddelen af ​​tarmens mikrobiom. De er små sammenlignet med menneskelige celler, men deres antal i tyktarmen alene svarer nogenlunde til alle cellerne i din krop. Derfor forventer vi at se høje relative mængder af bakterielt DNA.

I vores sunde referencegruppe er vi i stand til at tildele 70% af DNA'et til bakterier, mens lidt mindre end 30 % kan ikke tildeles med tilstrækkelig sikkerhed.

I videnskaben knytter der sig flere forhold til en relativ lav andel. Bakterieandelen blev rapporteret at være lavere hos mennesker med tilstande som Crohns sygdom eller depression sammenlignet med en sund referencegruppe.

Hvad med DNA fra Archaea?

Ikke alle mennesker har Archaea. Faktisk viste en nyere koreansk undersøgelse, at mindre end halvdelen af ​​de testede prøver var positive for archaeal DNA. Derudover kan den relative mængde variere kraftigt med værdier mellem 0,1 og 21,3 %. Vores sunde danske referencegruppe har i gennemsnit 0,08% DNA, som vi kan henføre til arkæer.

Der er visse forhold, der har vist sig at genererer en høj overflod af arkæer:

• Irritabel tyktarm af typen med forstoppelse (IBS-C).
• En tilstand af kronisk inflammation synes at være begunstiget af Methanosphaera stadtmanae. Denne organisme har vist sig at tredobles i relativ andel hos mennesker med inflammatorisk tarmsygdom (IBD).
• Overvækst af Archaea kan også forekomme i tyktarmen og i hele kroppen. Archaea bruger brint produceret i tarmen, som er resultatet af kulhydratgæring til methanogenese. Undersøgelser viser en stærk sammenhæng mellem overskydende archaea og forstoppelse.

Det er værd at bemærke, at archaea indtil for nylig ikke kunne detekteres pålideligt. Derfor er den offentliggjorte videnskabelige litteratur på et tidligt stadie. Archaea udfylder adskillige underudforskede metaboliske roller og ser derfor ud til at påvirke vores helbred på endnu uafklarede, indirekte måder. Der findes ingen kendte patogene arkæer, men der er også stadig meget, som vi endnu ikke ved om dem.

Hvad kan vi forvente fra svampe-DNA?

Vi har tidligere nævnt svampe, en anden stor gruppe af mikroorganismer, som også er en del af dit mikrobiom. Meget ligesom bakterier og arkæer, som du allerede er bekendt med, interagerer svampe med menneskers sundhed og sygdomme. Typisk dominerer bakterier mikrobiomet, mens kun små relative mængder svampe til stede. Vi ser, at vores sunde referencegruppe har en gennemsnitlig relativ mængde af svampe-DNA under 0,1%.

Men under nogle forhold kan visse svampe udkonkurrere bakterier, som påvirker denne balance:

• En tilstand af kronisk betændelse som hos mennesker med IBD og mere specifikt Crohns sygdom.
• Autoimmune sygdomme som atopisk astma.
• Svampeovervækst efter behandling med antibiotika.
  
  

Hvordan kommer din egen DNA med i din afføring?

Din krop fornyer sig selv hele tiden. Gamle celler dør, når nye celler tager deres plads. Så ligesom din hud udskiller din tarm jævnligt dødt materiale.

Dette sker så ofte, at du cirka hver femte dag har et helt nyt sæt celler langs indersiden af ​​din tarm. Når de gamle celler dør, følger de en proces, der vedligeholder tarmens barrierefunktion, samt en der inkluderer ødelæggelse af det meste af deres DNA. De fragmenter, der er tilbage, kan findes i din afføring i meget små mængder. Hos de fleste mennesker er det mindre end 1 % af det samlede DNA, der findes i afføringen. Vores sunde reference har for eksempel et gennemsnit på 0,002 % menneskeligt DNA i deres afføring, men op til 5 % betragtes som normalt.

Der er dog processer i tarmen, som medfører en drastisk øgning af mængden ​​DNA, der findes i fæces. Dette skyldes at de forsager en stigning i celler, som bliver beskadiget eller dør; eller fordi de forstyrrer processen for selvdestruktion. Disse processer er:

1. Skader 
2. Inflammation 
3. Infektion
4. Unormal værkst [1, 2]
5. Andre årsager som kan påvirke patologisk udskillelse såsom fx stofmisbrug

Udover at være repræsentativ for flere typer af udfordringer i din tarm, er det ikke ønskeligt at have store mængder DNA i din afføring, da det er en indikator for tab af barrierefunktion og forbundet med risiko for infektion med Clostridium difficile. Desuden reducerer det følsomheden af ​​vores analyser, da det gør sværere for os at detektere de mikrober af lavest andele.

Konklusion

Hvilke kilder til DNA vi finder i din afføring og deres relative mængder, kan fortælle dig meget om dit helbred og dit velbefindende. 

• At have en stor andel (>70%) af bakterielt DNA betragtes som normalt, mens relative lav andel kan pege på udfordringer.
• Afhængigt af din kost og livsstil kan der være noget DNA af archaea. De fleste mennesker synes at mangle archaea. Høje mængder er usædvanlige og kan være en indikator for inflamation.
• Generelt bør andelen af svampe- og menneske-DNA være meget lavt. Høje mængder er forbundet med adskillige årsager og bør undersøges nærmere hos din praktiserende læge.

Forfatter: Christian Lieven