Žarnyno mikrobiomas - naujas požiūris į diabeto gydymą

Neseniai žurnale „Nutrients“ paskelbtame tyrime nagrinėjamas pagrindinis žarnyno mikrobiotos vaidmuo cukrinio diabeto (DM) patogenezėje ir valdyme.

Žarnyno mikrobiomo vaidmuo sergant diabetu

Ankstesni tyrimai parodė, kad 2 tipo cukrinis diabetas (T2DM) gali būti susijęs su tam tikrais žarnyno mikrobiotos sudėties pokyčiais. Tiksliau sakant, pacientams, sergantiems T2DM, nustatytas mažesnis Firmicutes ir Clostridia bakterijų kiekis, palyginti su kontroline grupe.

Taip pat pastebėta teigiama koreliacija tarp Bacteroides-Prevotella ir C. coccoides-E. rectale bei Bacteroidetes ir Firmicutes santykių ir gliukozės koncentracijos plazmoje. 2 tipo diabetu sergantiems pacientams buvo daugiau Betaproteobakterijų, kurios teigiamai koreliavo su sumažėjusiu gliukozės tolerancija.

Kinijoje atliktame metagenomo asociacijų tyrime (MGWAS) pranešta apie mikrobų disbiozę pacientams, sergantiems 2 tipo cukriniu diabetu. Šių pacientų žarnyne buvo aptikti tam tikri patogenai, tokie kaip Clostridium hathewayi, Bacteroides caccae, Eggerthella lenta, Clostridium ramosum, Clostridium symbiosum ir Escherichia coli.

Taip pat reikšmingai sumažėjo butiratą gaminančių bakterijų, tokių kaip Faecalibacterium prausnitzii, Clostridiales sp. SS3/4, E. rectale, Roseburia inulinivorans ir Roseburia intestinalis, kiekis. 2 tipo diabetu sergančių pacientų žarnyno mikrobiome taip pat buvo daugiau gleives skaidančių ir sulfatus redukuojančių rūšių.

Tyrimas su Europos moterimis, sergančiomis II tipo cukriniu diabetu (T2DM), patvirtino sumažėjusį Faecalibacterium prausnitzii ir Roseburia intestinalis kiekį. Taip pat nustatytas penkių Clostridium rūšių sumažėjimas ir keturių Lactobacillus rūšių padidėjimas.

Koreliacijos tarp Clostridium bakterijų ir glikozilinto hemoglobino (HbA1c), C-peptido, plazmos trigliceridų bei insulino buvo neigiamos, o HbA1c teigiamai koreliavo su Lactobacillus bakterijų kiekiu. Šie duomenys rodo šių mikrobų rūšių ryšį su 2 tipo diabeto išsivystymu.

Disbiozė veikia II tipo diabeto patogenezę įvairiais molekuliniais mechanizmais. Pavyzdžiui, žarnyno mikrobiota gali paveikti lipidų ir gliukozės metabolizmą, o tai savo ruožtu turi įtakos II tipo diabeto vystymuisi. Šį poveikį gali sukelti svarbūs reguliatoriai, tokie kaip tulžies rūgštys, šakotosios grandinės aminorūgštys (BCAA), trumposios grandinės riebalų rūgštys (SCFA) ir bakteriniai lipopolisacharidai (LPS).

Žarnyno mikrobiota kaip terapinis diabeto gydymo taikinys

Probiotikai pagerina glikemijos kontrolę ir jautrumą insulinui, ypač sergantiems diabetu ir turintiems riziką susirgti diabetu.

Kai kurios bakterijų padermės, tokios kaip Lactobacillus acidophilus ir Bifidobacterium bifidum, teigiamai veikia įvairius medžiagų apykaitos procesus. Vienas iš pagrindinių veikimo mechanizmų yra trumpųjų grandinės riebalų rūgščių (SCFA) sąveika su G baltymu sujungtais receptoriais, kuri pagerina jautrumą insulinui. Terapinės strategijos, skirtos aktyvuoti sirtuiną 1 (SIRT1), taip pat parodė daug žadančių rezultatų gerinant jautrumą insulinui ir glikemijos kontrolę sergantiems diabetu.

Fetuinas A, kepenyse gaminamas baltymas, gali slopinti insulino signalizaciją, o padidėjęs jo kiekis yra susijęs su atsparumu insulinui ir padidėjusiu uždegimu. Atsitiktinės atrankos būdu atliktame kontroliuojamame tyrime nustatyta, kad aštuonias savaites vartojant Lactobacillus casei papildais, sumažėjo fetuino A kiekis, padidėjo SIRT1 kiekis, pagerėjo atsparumas insulinui, insulino ir gliukozės kiekis po valgio. L. casei taip pat pasižymi priešuždegiminėmis savybėmis, kurias rodo sumažėjęs uždegimo žymenų, tokių kaip C reaktyvusis baltymas (CRB) ir naviko nekrozės faktorius α (TNF-α), kiekis po L. casei papildų vartojimo.

Sinbiotikai, probiotikų ir prebiotikų deriniai, taip pat siūlo perspektyvų diabeto gydymo būdą. Tyrimas su diabetu sergančiais pacientais, kuriems atliekama hemodializė, parodė, kad sinbiotikų papildai žymiai sumažino insulino koncentraciją, gliukozės kiekį nevalgius ir atsparumą insulinui, kartu padidindami jautrumą insulinui.

Išmatų mikrobų transplantacija (FMT), kurios metu sveiko asmens išmatų bakterijos persodinamos kitam asmeniui, buvo tirta 2 tipo diabeto gydymui. Vieno tyrimo metu nustatyta, kad FMT, vartojama atskirai arba kartu su metforminu, reikšmingai pagerino pagrindinius klinikinius rodiklius pacientams, sergantiems 2 tipo diabetu, įskaitant kūno masės indekso (KMI), gliukozės kiekio prieš valgį ir po jo bei HbA1c koncentracijos sumažėjimą.

Mityba ir mankšta taip pat gali reikšmingai paveikti žarnyno mikrobiotos sudėtį. Pilno grūdo ir skaidulų turtinga dieta palaiko palankią ir įvairią mikrobų aplinką, todėl gaminamos trumpos grandinės riebalų rūgštys (SCFA), kurios gali sumažinti uždegimą ir pagerinti jautrumą insulinui.

Reguliarus fizinis krūvis taip pat teigiamai veikia žarnyno mikrobiotą, padėdamas geriau reguliuoti gliukozės kiekį kraujyje. Pelių modeliai parodė, kad fizinis krūvis skatina trumpųjų grandinės riebalų rūgščių (SCFA) gamybą ir atkuria žarnyno sveikatą.

Apžvalgos rezultatai rodo, kad mikrobiotos disbiozės mechanizmas gali būti potencialus II tipo diabeto patogenezės veiksnys, o tai reiškia naujas gydymo galimybes, nukreiptas į mikrobiotą. Norint sukurti labiau suasmenintas medicinines intervencijas, reikia atlikti daugiau tyrimų, kad geriau suprastumėte žarnyno mikrobiotos sutrikimo vaidmenį II tipo diabeto patogenezėje ir progresavime.