70% av immunsystemet er lokalisert i tarmen og det er ikke uten grunn. Det er i tarmen at kroppen må ta stilling til om nye stoffer og mikroorganismer er skadelige eller ikke. Hvis de gjenkjennes som skadelige settes det i gang en immunreaksjon med utskillelse av celler og stoffer som skal ta livet av inntrengerene. Disse beskyttelsesmekanismene skjer både lokalt i tarmen, men også systemisk i blodomløpet. De omfatter medfødte og tillærte immunreaksjoner og kan være både pro-inflammatorisk og anti-inflammatorisk. Immunsystemet er dermed svært komplekst og det har vist seg at det kan være vanskelig å holde i balanse.
Det skjer derfor i en rekke tilfeller at immunsystemet kommer i ubalanse og setter i gang autoimmune reaksjoner mot sitt eget vev eller mot harmløse mikroorganismer og vanlige stoffer i nærmiljøet. Dette gir seg utslag i allergiske reaksjoner og er opphav til en rekke autoimmune sykdommer som inflammatoriske tarmsykdommer, allergier, eksem, MS, revmatiske lidelser i tillegg til en rekke andre autoimmune sykdommer.

Ny forskning de siste årene har avdekket at en rekke autoimmune sykdommer er karakterisert av en mikroflora i tarmen som er i ubalanse eller i en tilstand av dysbiose. Dysbiosen er også karakterisert av en øket lekkasje av toksiner og bakteriefragmenter gjennom tarmbarrieren og inn i blodomløpet. Denne tilstanden kalles "lekk tarm" eller "bakteriell translokasjon". 

Bildet nedenfor viser et utsnitt av tarmveggen med tilknyttet immunsystem. Det er kun et cellelag som skiller tarminnholdet fra blodsirkulasjonen. I tynntarmen heter disse cellene enterocytter og er bundet sammen med proteinmolekyler i såkalte "tight junctions". Cellelaget med enterocytter i tynntarmen utgjør en overflate på hele 400 kvaderatmeter. Gjennom dette cellelaget blir det absorbert næringsstoffer og vann fra maten, samtidig som cellelaget også skal være en barriere mot fremmede stoffer og bakterier.

Det er visse fellestrekk som må være tilstede ved autoimmun sykdom. Den første av disse er en genetisk predisponering som gjør at immunsystemet kjenner igjen og mistolker et miljøantigen i tarmen. Dette antigenet kan være en bakterie eller en matkomponent som gliadin i gluten.
Den andre består av at tarmen må bli eksponert for dette antigenet og til sist må immunsystemet bli presentert for dette antigenet etter at det har passert mellom tarmepitelcellene gjennom såkalte "tight junctions". Vanligvis er denne passasjen mellom tarmepitelcellene nøye kontrollert og hindrer at det kommer bakterier gjennom tarmveggen. 
Ved en rekke autoimmune sykdommer skjer det en øket permeabilitet i tarmen som vi kaller "lekk tarm" eller bakteriell dislokasjon. Likevekten mellom tarmfloraen, tarmbarrieren og immunsystemet er forstyrret og det oppstår en autoimmun reaksjon med betennelse. Stedet i kroppen hvor denne betennelsen oppstår er avhengig av den genetiske predisponeringen.

Det er økende bevis for at tarmfloraen er med på å regulere immunsystemet. Vi vet at tarmfloraen er svært viktig for utviklingen av immunsystemet fra barnet er nyfødt. Prebiotika er påvist i brystmelk og fungerer som mat for bakteriefloraen til den nyfødte.  

Inntak av prebiotika tror man kan ha en gunstig effekt på tarmfloraen slik at denne  blir mer dominert av godartede bakterier som bifidus og laktobacillus. I neste omgang vil disse bakteriene gjennom sin produksjon av næringsstoffer (kortkjedete fettsyrer) ha en immunmoderende effekt på den autoimmune betennelsesreaksjonen.

Den godartede bakteriefloraen produserer viktige kortkjedete fettsyrer (acetat, propionat og butyrat) lokalt i tykktarmen. Særlig butyrat eller smørsyre er viktig og utgjør den viktigste energikilden til overflatevevet (kolonocytter) i tykktarmen. Smørsyre er viktig for å opprettholde en god tarmbarriere og forebygge lekkasje av giftige substanser inn i blodbanen.  

De forskjellige bakterieartene er avhengig av næring for å overleve. Kosthold og det som kommer inn i tykktarmen er derfor en av de viktigste faktorene som påvirker tarmfloraen. Påvirkningen fra kostholdet fører til en rask endring av tarmfloraen. Det er ikke så rart, når vi vet at en bakteriecelle fornyer seg hvert 20 minutt. Det er vist at inntak av prebiotika (inulin) fører til en endring av bakteriefloraen hos mennesker der vi får en signifikant øking av godartede bifidus bakterier. En øking av bifidus bakterier fører til en øket produksjon av kortkjedete fettsyrer som så hjelper til med å bygge opp tarmbarrieren og beskytte kroppen mot lekkasje av giftige stoffer gjennom tarmveggen.

Denne effekten er vist i dyreforsøk som har har vist sammenhengen mellom kosthold - tarmflora - tarmbarriere. Det er vist at et typisk vestlig kosthold med en overvekt av animalsk fett, raffinerte karbohydrater og lite kostfiber gav en svekket tarmbarriere med en øket gjennomtrengelighet og en reduksjon av godartede bifidus bakterier. Tilsats av bifidus bakterier forhindret svekkelsen av tykkelsen på tarmbarrieren mens tilsats av prebiotika og inulin forhindret en øket gjennomtrengelighet. 

1. Leaky Gut As a Danger Signal for Autoimmune Diseases, Qinghui Mu et al., Frontiers in Immunology, May 2017, vol. 8, Article 598

2. Bifidobacteria of Fiber Protects against Diet-Induced Microbioat-Mediated Colonic Mucus Deterioration, Bjoern O. Schroeder et al., Cell Host & Microbe 23, 1-14 January 10, 2018

3. Leaky Gut and Autoimmune Diseases, Alessio Fasano, Clin. Rev. Allerg. Immunol., online 23.11.2011

4. Zonulin, a regulator of epithelial and endothelial barrier functions, and its involvement in chronic inflammatory diseases, Craig Sturgeon & Alessioo Fasano, Tissue Barriers, 2016, vol.4, No.4