Спрямований вплив на мікробіому кишечника: новий підхід до лікування діабету

Нещодавнє дослідження, опубліковане в журналі Nutrients, розглядає ключову роль кишкової мікробіоти в патогенезі та лікуванні цукрового діабету (ЦД).

Роль кишкового мікробіома при діабеті

Попередні дослідження показали, що цукровий діабет 2 типу (ЦД2) може бути пов'язаний з певними змінами у складі кишкової мікробіоти. Зокрема, у пацієнтів з ЦД2 було виявлено нижчий рівень бактерій Firmicutes та Clostridia порівняно з контрольною групою.

Також було відзначено позитивну кореляцію між співвідношеннями Bacteroides-Prevotella до C. coccoides-E. rectale та Bacteroidetes до Firmicutes і концентрацією глюкози в плазмі. У пацієнтів з цукровим діабетом 2 типу було більше бета-протеобактерій, що позитивно корелювало зі зниженою толерантністю до глюкози.

У Китаї було повідомлено про мікробний дисбактеріоз у пацієнтів з цукровим діабетом 2 типу. У кишечнику цих пацієнтів були виявлені певні патогени, такі як Clostridium hathewayi, Bacteroides caccae, Eggerthella lenta, Clostridium ramosum, Clostridium symbiosum та Escherichia coli.

Також спостерігалося значне зменшення кількості бактерій, що продукують бутират, таких як Faecalibacterium prausnitzii, Clostridiales sp. SS3/4, E. rectale, Roseburia inulinivorans та Roseburia intestinalis. Кишковий мікробіом пацієнтів з цукровим діабетом 2 типу також містив більше видів, що розщеплюють слиз та сульфатредукують.

Дослідження, проведене серед європейських жінок з цукровим діабетом 2 типу, підтвердило зниження рівня Faecalibacterium prausnitzii та Roseburia intestinalis. Також було виявлено зниження рівня п'яти видів Clostridium та збільшення рівня чотирьох видів Lactobacillus.

Кореляція між клостридіями та глікозильованим гемоглобіном (HbA1c), С-пептидом, тригліцеридами плазми та інсуліном була негативною, тоді як HbA1c позитивно корелював з рівнями лактобактерій. Ці дані свідчать про зв'язок цих видів мікробів з розвитком цукрового діабету 2 типу.

Дисбактеріоз впливає на патогенез цукрового діабету 2 типу через різні молекулярні механізми. Наприклад, кишкова мікробіота може впливати на метаболізм ліпідів та глюкози, що, у свою чергу, впливає на розвиток цукрового діабету 2 типу. Ці ефекти можуть бути опосередковані важливими регуляторами, такими як жовчні кислоти, амінокислоти з розгалуженим ланцюгом (BCAA), коротколанцюгові жирні кислоти (SCFA) та бактеріальні ліпополісахариди (LPS).

Кишкова мікробіота як терапевтична мішень для лікування діабету

Пробіотики покращують глікемічний контроль та чутливість до інсуліну, особливо у діабетиків та тих, хто має ризик розвитку діабету.

Деякі бактеріальні штами, такі як Lactobacillus acidophilus та Bifidobacterium bifidum, позитивно впливають на різні метаболічні процеси. Одним з ключових механізмів дії є взаємодія коротколанцюгових жирних кислот (КЖК) з рецепторами, пов'язаними з G-білком, що покращує чутливість до інсуліну. Терапевтичні стратегії, спрямовані на активацію сіртуїну 1 (SIRT1), також показали багатообіцяючі результати у покращенні чутливості до інсуліну та глікемічного контролю у діабетиків.

Фетуїн-А, білок, що виробляється печінкою, може пригнічувати передачу сигналів інсуліну, а підвищений його рівень пов'язаний з резистентністю до інсуліну та посиленням запалення. Рандомізоване контрольоване дослідження показало, що прийом добавок Lactobacillus casei протягом восьми тижнів знижував рівень фетуїну-А, підвищував SIRT1 та покращував резистентність до інсуліну, а також рівень інсуліну та постпрандіальної глюкози. L. casei також має протизапальні властивості, про що свідчить зниження рівня маркерів запалення, таких як С-реактивний білок (СРБ) та фактор некрозу пухлини α (ФНП-α), після прийому добавок L. casei.

Синбіотики, комбінації пробіотиків та пребіотиків, також пропонують перспективний підхід до лікування діабету. Дослідження, проведене на діабетиках, які перебувають на гемодіалізі, показало, що синбіотичні добавки значно знижують концентрацію інсуліну, рівень глюкози натщесерце та інсулінорезистентність, одночасно підвищуючи чутливість до інсуліну.

Для лікування цукрового діабету 2 типу вивчали фекальну мікробну трансплантацію (ФМТ), яка передбачає пересадку фекальних бактерій від здорової людини до іншої людини. Одне дослідження показало, що ФМТ, як окремо, так і в поєднанні з метформіном, призвела до значного покращення ключових клінічних показників у пацієнтів з цукровим діабетом 2 типу, включаючи зниження індексу маси тіла (ІМТ), рівня глюкози до та після їжі, а також концентрації HbA1c.

Дієта та фізичні вправи також можуть суттєво впливати на склад кишкової мікробіоти. Цільнозернові продукти та продукти, багаті на клітковину, підтримують сприятливе та різноманітне мікробне середовище, що призводить до вироблення коротколанцюгових жирних кислот (КЖК), які можуть зменшити запалення та покращити чутливість до інсуліну.

Регулярні фізичні вправи також позитивно впливають на кишкову мікробіоту, допомагаючи краще регулювати рівень глюкози в крові. Мишачі моделі показали, що фізичні вправи призводять до вироблення коротколанцюгових жирних кислот (SCFA) та відновлюють здоров'я кишечника.

Результати огляду вказують на те, що механізм дисбактеріозу мікробіоти може бути потенційним фактором патогенезу цукрового діабету 2 типу, що представляє нові варіанти лікування, спрямовані на мікробіоту. Для розробки більш персоналізованих медичних втручань необхідні додаткові дослідження, щоб краще зрозуміти роль порушення кишкової мікробіоти в патогенезі та прогресуванні цукрового діабету 2 типу.