Landberg Lab

​Det övergripande målet med vår forskning är att förbättra den grundläggande förståelsen för kostens betydelse för människors hälsa. Växtbaserad, fiberrik mat och deras associerade bioaktiva föreningar har ett centralt fokus i studier kring aptit, hormonreglering och kardiometabola riskfaktorer såväl som typ 2-diabetes och vissa cancertyper. Gruppen använder observations- och interventionsstudier och modellsystem för att studera effekterna av koster, livsmedel och livsmedelskomponenter i interaktion med genomet, den molekylära fenotypen (proteom och metabolom) och mikrobiota. Vårt mål är att uppnå en bättre mekanisk förståelse för hur kosten påverkar fysiologiska förlopp av betydelse för hälsa men även att förbättra prediktion av hälso- och sjukdomsutfall. Nutritionell metabolomik (MS och NMR) används i stor utsträckning för att utveckla och validera biomarkörer för kostintag, karaktärisera den molekylära fenotypen, finna nya biomarkörer för respons-/ icke-respons i studier kring individualiserad kost (”personalized nutrition”) samt för att finna nya biomarkörer av tidig sjukdom (sk ”metabolome wide association”-studier) eller störningar i ämnesomsättningen. Gruppen bedriver tvärvetenskaplig forskning i samarbete med internationell expertis inom systembiologi, matematik, modellering och medicin samt med livsmedelsindustrin och samhällsintressenter för spridning och utnyttjande av forskningsresultaten.

Nutritionell metabolomik
Metabolomik definieras som omfattande studier av små molekyler (metaboliter) i biologiska prover. Genom analys av metabolomet (samlingen metaboliter i ett prov) från olika provtyper fås värdefull information på fenotypnivå som speglar de komplexa interaktionerna mellan genetiska faktorer, hälsotillstånd och exponeringar, t ex kost, miljöföroreningar, medicinering och andra livsstilsfaktorer. Vår forskningsgrupp har utvecklat ”targeted-” och ”untargeted-” metoder, där specifika, respektive så många metaboliters som möjligt, analyseras i olika provmatriser inklusive mat, plasma, fekal-, urin- och fettvävnadsbiopsiprover. Metoderna tillämpas för storskalig analys av olika prover från prospektiva kohortstudier och biobanker samt för analys av prover genererade i våra olika projekt. Vi utvecklar också databearbetings- och analysmetoder för metabolomikdata.

Forskningsfokus
  • Utveckling och optimering av masspektrometri-baserade “non-targeted” och “targeted” metabolomik-metoder för olika biologiska prover såsom plasma, serum, urin, avföring och fettbiopsier.
  • Utveckling av dataanalysverktyg och strategier för att utvärdera effekten av kost, mikrobiota och deras effekter på fysiologiska responser som är kopplade till sjukdomsrisk  i observations- och interventionsstudier.
  • Utveckling av blodbaserade biomarkörer som speglar tarmflorans sammansättning och aktivitet.
  • Utveckling och validering av exponeringsbiomarkörer som speglar specifik kost. Dessa metoder kan användas för att mäta följsamhet i interventionsstudier samt förbättra undersökningarna av kost-hälsa samband i epidemiologiska studier.
  • Identifiering av biomarkörer för prediktion, diagnos och progression av kroniska sjukdomar så som hjärt-kärlsjukdom, typ 2 diabetes, tjock- och ändtarmscancer och osteoporos i molekylärepidemiologiska studier.
  • Utveckling och validering av analysmetoder för näringsämnen och bioaktiva ämnen i livsmedelsprover för att bland annat karaktärisera och förstå förändringar vid processning och lagring som kan kopplas till biologiska effekter i människa (”foodomics”).

Precisionsnutrition (”personalized nutrition”)
Allt mer tyder på att individer svarar olika på samma kost och livsstil. Det är dock fortfarande okänt i vilken utsträckning olika livsstilsfaktorer som kost, medicinering, tarmflora, fysisk aktivitet samt deras interaktioner med genetiska faktorer, förklarar dessa skillnader. I dag gäller generella kostråd, men ett stort problem är att många inte följer dessa. Att anpassa kostråd till individen skulle kunna leda till att fler människor känner sig motiverade att följa råden och att dessa skulle kunna få större effekt. Strategier för detta saknas dock. Syftet med vår forskning är att utveckla sådana strategier och utvärdera dem i randomiserade, kontrollerade studier. En strategi är att gruppera individer utifrån hur de svarar på kostbehandlingar och därefter skräddarsydda dieter som är anpassade till grupperna. Skillnad mellan grupperna kan bero på, och detekteras som skillnader, i tarmflora (enterotyper) eller i metaboliter i biologiska prover (metabotyper). Vi undersöker om metabolomik kan användas för att hitta biomarkörer för de olika grupperna. Sådana biomarkörer skulle kunna användas som utgångspunkt för att skräddarsy kost för optimal hälsa. Vi testar denna hypotes i flera pågående studier med hjälp av data från stora epidemiologiska studier och från kostinterventionsstudier. Vi undersöker också mekanismer som ligger till grund för respons- / icke-respons för specifika livsmedel och dieter. På så sätt hoppas vi kunna utveckla skräddarsydda strategier för att förbättra hälsa genom gruppanpassad kost. Vi genomför också studier för att undersöka i vilken utsträckning gruppanpassade kostkoncept ger bättre resultat än generell kost. Vår vision är att utveckla digitala verktyg som kan integreras i klinisk praxis för att ge individen vägledning kring kost och som resulterar i skräddarsydda livsmedel för grupper av individer med liknande metaboliska fenotyp och näringsbehov. Tidsperspektivet är 5-10 år.

Forskningsfokus
  • Utveckling av biomarkörer som kan användas prediktera kost som är bäst lämpad för patienter med IBS.
  • Kartläggning av bakomliggande faktorer som bidrar till individuell variabilitet i respons till kost/livsstil av betydelse för hälsa och sjukdom.
  • Utveckling av metabolitbiomarkörer för metabotyper som kan användas för skräddarsydd kost intervention.
  • Utvärdering av effekter av kostfiberrika livsmedel hos individer med olika tarmfloror (enterotyper) och med olika metabotyper.
  • Utvärdering om en portföljkost som är optimerad för effekter på mikrobiota kan förändra mikrobiota som tidigare associerats med kardiometabol sjukdom mot en hälsosammare profil.

Kolhydratkvalitet och hälsa
Kolhydratkvalitet i kosten har stor betydelse för människors hälsa. Intaget av fullkorn, kostfiber, sockerarter och livsmedels glykemiska index/ kostens glykemiska belastning är viktiga egenskaper som tillsammans ger en god bild av kolhydratkvaliteten i kosten. Ett högt fullkornintag är rankat som en av de viktigaste påverkbara riskfaktorerna för att förebygga typ 2-diabetes, hjärt-kärlsjukdomar och vissa cancerformer. Men fullkorn från olika spannmål varierar i sammansättning och kvalitet. Vidare påverkar livsmedelsprocessning sammansättningen och de fysiokemiska egenskaperna vilket får konsekvenser för de fysiologiska effekterna.
Vi utför randomiserade, kontrollerade kostinterventioner med väl karakteriserade livsmedel för att förbättra vår förståelse av kolhydraternas roll när det gäller mättnad och viktminskning samt för att identifiera biomarkörer av responders/ non-responders. Vi utvärderar också betydelsen av ett långsiktigt intag av mat med lågt GI på kardiometabolisk riskprofil i en multi-centerstudie med kollegor från USA och Italien. Kostfiber i spannmål utnyttjas av mikroorganismerna i tarmen och kan i olika grad påverka mikroflorans sammansättning. Vi och andra har nyligen visat att mikroflorans sammansättning hos individen verkar ha en stor betydelse för vilken effekt en högfiberkost har på blodsocker- och blodfettsomsättningen. I pågående projekt undersöker vi mekanismerna bakom denna skillnad i respons genom analys av kortkedjiga fettsyror (SCFA) och analys av förändringar i gallsyraomsättningen.
Ett annat fokus är kolhydraters betydelse för lågintensiv inflammation. Studier har visat att vissa kolhydrater (enkla sockerarter som galaktos och fruktos) är proinflammatoriska vid höga intag medan fermenterbara kostfibrer kan vara antiinflammatoriska. Tillsammans med kollegor i Tyskland har vi genomfört djurstudier för att jämföra effekter av olika socker och kostfibrer på inflammation och huruvida inflammation medieras genom förändrad permeabilitet i tarmen.

För att omsätta forskningsresultat till praktiska tillämpningar av nytta för samhället samordnar vår forskargrupp en Nordisk plattform för industri, akademi, institut och intresseorganisationer kring råg och hälsa (www.nordicryeforum.org) och vi leder bildandet av ett offentligt-privat partnerskap för ökad konsumtion av fullkorn i Sverige. Partnerskapet inkluderar medlemmar från den offentliga sektorn, myndigheter, icke-statliga organisationer och industrin. Syftet är att öka intaget av fullkorn i befolkningen för en förbättrad folkhälsa. Vi utför också ett projekt kring ungdomars matvanor och förhållande till kolhydrater i kosten genom ett samarbete med Nobelmuseet med målet att få fram bättre matvanor bland ungdomar.

Forskningsfokus
  • Utvärdering av hur specifika kostfiberrika fraktioner påverkar mättnad, kroppsvikt och kroppssammansättning.
  • Utvärdering av långtidseffekter av låg GI kost som en del av en hälsosam livsstil.
  • Kartläggning av determinanter för viktminskning och långsiktig blodsockerkontroll genom multi-OMICs.
  • Utveckling av biomarkörer för olikheter i dynamiska responser mellan individer efter liknande kostintag.
  • Kartläggning av kortkedjiga fettsyrors (SCFAs) betydelse för uppkomst av typ 2 diabetes och metabola rubbningar.
  • Utvärdering av metabola och inflammatoriska effekter av specifika kolhydrater i en råttmodell.
  • Utvärdering av upplevelsen av mat, hälsa och kolhydratkvalitet hos unga personer.
  • Multisektoriellt samarbete tillsammans med olika samhällsaktörer för att öka konsumtionen av fullkorn i Sverige, som ett verktyg för att uppnå en förbättrad folkhälsa.

Landberg Lab:
Professor Rikard Landberg
Docent Carl Brunius
Forskare Otto Savolainen (20%, delad med CMSI)
Gästforskare Kati Hanhineva

Postdok Marie Plamnäs
Postdok Karin Jonsson
Postdok Nanna Vidkjaer Hjort

Doktorand Nor adila Mhd Omar
Doktorand Kia Nöhr Iversen
Doktorand Elise Nordin
Doktorand Agnetha Raatgard Hansen (Industridoktorand, Danska cancerinstitutet)
Doktorand Viktor Skantze (Institutdoktorand, Fraunhofer Chalmers center
Doktorand Olle Hartvigsson (Delad med Sandberg Lab)
Doktorand Rui Zheng (Uppsala Universitet)

Personal:
Senior forskningsingenjör Dr. Rikard Fristedt
Forskningsingenjör Dr. Karin Larsson
Forskningsingenjör Marina Armeni (Delad med CMSI)
Dietist Therese Hjort
Forskningsassistent Sebastian Åberg

Studenter:
M. Sc. student Vanessa Ruppert
M.Sc. student Tage Berdenius Norström

Tidigare medarbetare:
Postdok Izabela Biskup
Postdok Lin Shi (affilierad)
Postdok Mohsen Mazidi
Dr. Ali kazemi
Dietist Frida carlsson
Forskningsassistent Mia Andersson
M.Sc. student Carolina Sanchez Caicedo
M.Sc. student Anna Johansson


Publicerad: sö 01 mar 2020.