I studien, som publicerats i tidskriften Cell Reports, har forskarna identifierat två bakteriearter som tillsammans kan producera serotonin: Limosilactobacillus mucosae och Ligilactobacillus ruminis.

När bakterierna introducerades i bakteriefria möss med serotoninbrist ökade nivåerna av serotonin i tarmen, samtidigt som nervcellstätheten i tjocktarmen steg. Även tarmens passagehastighet normaliserades.

– Det är otroligt fascinerande hur bakterierna i tarmen kan producera bioaktiva signalmolekyler som påverkar hälsan, säger Fredrik Bäckhed, professor i molekylärmedicin vid Sahlgrenska akademin, Göteborgs universitet, och en av de ledande bakom studien.

Lägsta nivåerna hos personer med IBS

Forskarna kunde också se att personer med IBS hade lägre nivåer av den ena bakterien, L. mucosae, i avföringen jämfört med friska individer. Denna bakterie visade sig dessutom ha det enzym som krävs för att tillverka serotonin.

– Våra resultat tyder på att vissa tarmbakterier kan tillverka bioaktivt serotonin och därmed spela en viktig roll för tarmens hälsa och öppna nya vägar för behandling av funktionella tarmsjukdomar som IBS, säger Magnus Simrén, professor i medicinsk gastroenterologi vid Sahlgrenska akademin och överläkare på Sahlgrenska universitetssjukhuset.

Nyckel till samspelet mellan tarm och hjärna

Serotonin är mest känt som signalsubstans i hjärnan, men över 90 procent av kroppens serotonin finns i tarmen. Där styr det bland annat tarmrörelser och kommunikation med det enteriska nervsystemet – ibland kallat tarmens hjärna.

Tidigare har forskningen visat att tarmens bakteriesammansättning påverkar serotoninnivåerna, men det har varit oklart om bakterierna själva kan producera bioaktivt serotonin.

– Våra upptäckter tyder på att tarmens bakterier kan bilda signalämnen som serotonin, vilket kan vara nyckeln till att förstå hur tarmen och dess invånare påverkar hjärnan och vårt beteende, säger Fredrik Bäckhed.

Forskningen vid Göteborgs universitet är ett steg mot att kartlägga det komplexa samspelet mellan mikrobiota, signalsubstanser och tarmfunktion. På sikt hoppas forskarna att resultaten ska bidra till mer träffsäkra behandlingar av IBS och andra funktionella mag-tarmsjukdomar.

Fakta: IBS och serotonin

• IBS (irritable bowel syndrome) är en vanlig mag-tarmsjukdom som kännetecknas av buksmärta, förstoppning eller diarré. Tillståndet är vanligare hos kvinnor.
• Serotonin fungerar som signalsubstans i både hjärna och tarm. I tarmen reglerar det bland annat rörlighet och känslighet.
• Över 90 procent av kroppens serotonin finns i tarmen, inte i hjärnan.
• Tarmens bakterier, mikrobiotan, påverkar serotoninnivåerna och kan enligt ny forskning även själva producera bioaktivt serotonin.