Насочване към чревния микробиом: нов подход към лечението на диабета

Скорошно проучване, публикувано в списание Nutrients, изследва ключовата роля на чревната микробиота в патогенезата и лечението на захарен диабет (ЗД).

Ролята на чревния микробиом при диабет

Предишни проучвания показват, че захарният диабет тип 2 (ЗД2) може да е свързан с определени промени в състава на чревната микробиота. По-конкретно, при пациенти с ЗД2 са установени по-ниски нива на бактерии Firmicutes и Clostridia в сравнение с контролната група.

Положителни корелации са наблюдавани и между съотношенията Bacteroides-Prevotella към C. coccoides-E. rectale и Bacteroidetes към Firmicutes и плазмените концентрации на глюкоза. Пациентите с диабет тип 2 са имали повече бета-протеобактерии, което положително корелира с намален глюкозен толеранс.

Метагеномно асоциативно проучване (MGWAS) в Китай съобщава за микробна дисбиоза при пациенти с диабет тип 2. Някои патогени като Clostridium hathewayi, Bacteroides caccae, Eggerthella lenta, Clostridium ramosum, Clostridium symbiosum и Escherichia coli са открити в червата на тези пациенти.

Наблюдавано е и значително намаляване на бактериите, произвеждащи бутират, като Faecalibacterium prausnitzii, Clostridiales sp. SS3/4, E. rectale, Roseburia inulinivorans и Roseburia intestinalis. Чревният микробиом на пациенти с диабет тип 2 също е имал повече видове, разграждащи слузта и редуциращи сулфатите.

Проучване при европейски жени с диабет тип 2 потвърди намалени нива на Faecalibacterium prausnitzii и Roseburia intestinalis. Установено е също намаление на пет вида Clostridium и увеличение на четири вида Lactobacillus.

Корелациите между Clostridium и гликирания хемоглобин (HbA1c), C-пептида, плазмените триглицериди и инсулина бяха отрицателни, докато HbA1c имаше положителна корелация с нивата на Lactobacillus. Тези данни предполагат връзка на тези микробни видове с развитието на диабет тип 2.

Дисбиозата влияе върху патогенезата на диабет тип 2 чрез различни молекулярни механизми. Например, чревната микробиота може да повлияе на метаболизма на липидите и глюкозата, което от своя страна влияе върху развитието на диабет тип 2. Тези ефекти могат да бъдат медиирани от важни регулатори като жлъчни киселини, аминокиселини с разклонена верига (BCAA), късоверижни мастни киселини (SCFA) и бактериални липополизахариди (LPS).

Чревната микробиота като терапевтична цел за лечение на диабет

Пробиотиците подобряват гликемичния контрол и инсулиновата чувствителност, особено сред диабетици и тези, които са изложени на риск от диабет.

Някои бактериални щамове, като Lactobacillus acidophilus и Bifidobacterium bifidum, оказват положителен ефект върху различни метаболитни процеси. Един от ключовите механизми на действие е взаимодействието на SCFA с G протеин-свързани рецептори, което подобрява инсулиновата чувствителност. Терапевтични стратегии, насочени към активиране на сиртуин 1 (SIRT1), също показват обещаващи резултати за подобряване на инсулиновата чувствителност и гликемичния контрол при диабетици.

Фетуин-А, протеин, произвеждан от черния дроб, може да инхибира инсулиновата сигнализация, а повишените му нива са свързани с инсулинова резистентност и повишено възпаление. Рандомизирано контролирано проучване установи, че приемът на Lactobacillus casei в продължение на осем седмици намалява нивата на фетуин-А, повишава SIRT1 и подобрява инсулиновата резистентност, както и нивата на инсулин и постпрандиална глюкоза. L. casei има и противовъзпалителни свойства, както се вижда от намалените нива на възпалителни маркери като С-реактивен протеин (CRP) и тумор некрозис фактор α (TNF-α) след прием на L. casei.

Синбиотиците, комбинации от пробиотици и пребиотици, също предлагат обещаващ подход за лечение на диабет. Проучване при диабетици на хемодиализа установи, че синбиотичните добавки значително намаляват концентрациите на инсулин, нивата на глюкоза на гладно и инсулиновата резистентност, като същевременно повишават инсулиновата чувствителност.

Фекалната микробна трансплантация (ФМТ), която включва трансплантиране на фекални бактерии от здрав индивид на друг индивид, е изследвана за лечение на диабет тип 2. Едно проучване установи, че ФМТ, самостоятелно или в комбинация с метформин, води до значителни подобрения в ключови клинични показатели при пациенти с диабет тип 2, включително намаляване на индекса на телесна маса (ИТМ), нивата на глюкоза преди и след хранене и концентрациите на HbA1c.

Диетата и упражненията също могат значително да повлияят на състава на чревната микробиота. Пълнозърнестите храни и богатите на фибри диети поддържат благоприятна и разнообразна микробна среда, което води до производството на краткотрайни мастни киселини (SCFAs), които могат да намалят възпалението и да подобрят инсулиновата чувствителност.

Редовните упражнения също имат положителен ефект върху чревната микробиота, като помагат за по-добро регулиране на нивата на кръвната захар. Миши модели показват, че упражненията водят до производството на краткотрайни мастни киселини (SCFA) и възстановяват здравето на червата.

Резултатите от прегледа показват, че механизмът на дисбиоза на микробиотата може да бъде потенциален фактор в патогенезата на диабет тип 2, което представлява нови възможности за лечение, насочени към микробиотата. За да се разработят по-персонализирани медицински интервенции, са необходими повече изследвания, за да се разбере по-добре ролята на нарушаването на чревната микробиота в патогенезата и прогресията на диабет тип 2.