Ukierunkowanie na mikrobiom jelitowy: nowe podejście do leczenia cukrzycy

Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie Nutrients analizuje kluczową rolę mikrobiomu jelitowego w patogenezie i leczeniu cukrzycy (DM).

Rola mikrobiomu jelitowego w cukrzycy

Poprzednie badania wykazały, że cukrzyca typu 2 (T2DM) może być związana z pewnymi zmianami w składzie mikrobiomu jelitowego. W szczególności stwierdzono, że u pacjentów z T2DM stwierdzono niższe poziomy bakterii Firmicutes i Clostridia w porównaniu z grupą kontrolną.

Zaobserwowano również dodatnie korelacje między wskaźnikami Bacteroides-Prevotella do C. coccoides-E. rectale i Bacteroidetes do Firmicutes a stężeniami glukozy w osoczu. U pacjentów z cukrzycą typu 2 stwierdzono więcej bakterii Betaproteobacteria, co korelowało dodatnio ze zmniejszoną tolerancją glukozy.

Badanie asocjacji metagenomu w całym kraju (MGWAS) w Chinach wykazało dysbiozę mikrobiologiczną u pacjentów z cukrzycą typu 2. W jelitach tych pacjentów znaleziono pewne patogeny, takie jak Clostridium hathewayi, Bacteroides caccae, Eggerthella lenta, Clostridium ramosum, Clostridium symbiosum i Escherichia coli.

Zaobserwowano również znaczącą redukcję bakterii produkujących maślan, takich jak Faecalibacterium prausnitzii, Clostridiales sp. SS3/4, E. rectale, Roseburia inulinivorans i Roseburia intestinalis. Mikrobiom jelitowy pacjentów z cukrzycą typu 2 zawierał również więcej gatunków degradujących śluz i redukujących siarczany.

Badanie przeprowadzone wśród Europejek z cukrzycą typu 2 potwierdziło zmniejszone poziomy Faecalibacterium prausnitzii i Roseburia intestinalis. Stwierdzono również zmniejszenie pięciu gatunków Clostridium i wzrost czterech gatunków Lactobacillus.

Korelacje między Clostridium a hemoglobiną glikozylowaną (HbA1c), peptydem C, trójglicerydami osocza i insuliną były ujemne, podczas gdy HbA1c korelował dodatnio z poziomami Lactobacillus. Dane te sugerują związek tych gatunków drobnoustrojów z rozwojem T2DM.

Dysbioza wpływa na patogenezę T2DM poprzez różne mechanizmy molekularne. Na przykład mikrobiota jelitowa może wpływać na metabolizm lipidów i glukozy, co z kolei wpływa na rozwój T2DM. Efekty te mogą być pośredniczone przez ważne regulatory, takie jak kwasy żółciowe, aminokwasy rozgałęzione (BCAA), krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA) i bakteryjne lipopolisacharydy (LPS).

Mikrobiota jelitowa jako cel terapeutyczny w leczeniu cukrzycy

Probiotyki poprawiają kontrolę glikemii i wrażliwość na insulinę, zwłaszcza u diabetyków i osób narażonych na cukrzycę.

Niektóre szczepy bakterii, takie jak Lactobacillus acidophilus i Bifidobacterium bifidum, wywierają pozytywny wpływ na różne procesy metaboliczne. Jednym z kluczowych mechanizmów działania jest interakcja SCFA z receptorami sprzężonymi z białkiem G, co poprawia wrażliwość na insulinę. Strategie terapeutyczne ukierunkowane na aktywację sirtuiny 1 (SIRT1) również wykazały obiecujące wyniki w poprawie wrażliwości na insulinę i kontroli glikemii u diabetyków.

Fetuina-A, białko wytwarzane przez wątrobę, może hamować sygnalizację insuliny, a podwyższone poziomy są związane z insulinoopornością i zwiększonym stanem zapalnym. Randomizowane badanie kontrolowane wykazało, że suplementacja Lactobacillus casei przez osiem tygodni zmniejszyła poziomy fetuiny-A, zwiększyła SIRT1 i poprawiła insulinooporność oraz poziom insuliny i glukozy poposiłkowej. L. casei ma również właściwości przeciwzapalne, o czym świadczy obniżony poziom markerów zapalnych, takich jak białko C-reaktywne (CRP) i czynnik martwicy nowotworu α (TNF-α) po suplementacji L. casei.

Synbiotyki, czyli połączenia probiotyków i prebiotyków, również oferują obiecujące podejście do leczenia cukrzycy. Badanie przeprowadzone na diabetykach poddawanych hemodializie wykazało, że suplementy synbiotyczne znacząco zmniejszały stężenie insuliny, poziom glukozy na czczo i insulinooporność, jednocześnie zwiększając wrażliwość na insulinę.

Przeszczep mikrobiologiczny kału (FMT), który polega na przeszczepieniu bakterii kałowych od zdrowej osoby do innej osoby, był badany w leczeniu cukrzycy typu 2. Jedno z badań wykazało, że FMT, samodzielnie lub w połączeniu z metforminą, skutkowało znaczną poprawą kluczowych wskaźników klinicznych u pacjentów z cukrzycą typu 2, w tym obniżeniem wskaźnika masy ciała (BMI), poziomu glukozy przed i po posiłku oraz stężenia HbA1c.

Dieta i ćwiczenia mogą również znacząco wpływać na skład mikrobiomu jelitowego. Diety pełnoziarniste i bogate w błonnik wspierają korzystne i zróżnicowane środowisko mikrobiologiczne, co prowadzi do produkcji SCFA, które mogą zmniejszać stan zapalny i poprawiać wrażliwość na insulinę.

Regularne ćwiczenia mają również pozytywny wpływ na mikrobiotę jelitową, pomagając lepiej regulować poziom glukozy we krwi. Modele myszy wykazały, że ćwiczenia prowadzą do produkcji SCFA i przywracają zdrowie jelit.

Wyniki przeglądu wskazują, że mechanizm dysbiozy mikrobioty może być potencjalnym czynnikiem patogenezy T2DM, co stanowi nowe opcje leczenia ukierunkowane na mikrobiotę. Aby opracować bardziej spersonalizowane interwencje medyczne, potrzeba więcej badań, aby lepiej zrozumieć rolę zaburzenia mikrobioty jelitowej w patogenezie i progresji T2DM.