• Из примерно 530 миллионов взрослых людей во всем мире, больных диабетом, около 98% страдают диабетом 2 типа.
  • Несколько факторов могут повысить риск развития диабета 2 типа у человека.
  • В последнее время ученые изучают микробиом кишечника как возможную связь с повышенным риском развития диабета 2 типа.
  • Исследователи из больницы Brigham and Women’s Hospital выявили определенные штаммы бактерий и вирусов, которые могут вызывать функциональные изменения микробиома кишечника, коррелирующие с повышенным риском развития диабета 2 типа.

Из примерно 530 миллионов взрослых людей по всему миру, живущих с диабетом, около 98% имеют диабет 2 типа — состояние, при котором организм вырабатывает резистентность к инсулину, который необходим для правильной переработки глюкозы в крови. Инсулинорезистентность может привести к тому, что уровень сахара в крови человека останется высоким.

Несколько факторов играют роль в том, разовьется ли у человека диабет 2 типа или нет, в том числе: возраст, история семьии этническая принадлежность, а также модифицируемые факторы риска, такие как ожирение и сидячий образ жизни.

Недавно ученые изучили, какую роль играет микробиом кишечника может играть роль в повышении риска развития у человека диабета 2 типа.

Одна из таких групп исследователей приветствует больницу Brigham and Women’s Hospital в Бостоне, штат Массачусетс, где недавно было опубликовано их исследование Природная медицина идентифицировали специфические штаммы бактерий и вирусов, которые могут вызывать функциональные изменения микробиома кишечника, коррелирующие с повышенным риском развития диабета 2 типа.

Штаммы кишечных микроорганизмов и диабет 2 типа

Для этого исследования ученые проанализировали данные Консорциума по микробиому и кардиометаболическим заболеваниям (MicroCardio), включавшие 8117 микробиомов кишечника. метагеномы от этнически и географически разнообразных участников, включая США, Китай, Израиль и Германию.

«Хотя исследования последнего десятилетия связывают изменения в микробиоме кишечника с развитием диабета 2 типа, более ранние исследования были слишком небольшими и разнообразными по дизайну, чтобы сделать однозначные выводы», — сказал Дэниел (Донг) Ван, доктор медицины, доктор наук, доцент кафедры медицины в отделении сетевой медицины имени Чаннинга в больнице Бригама и женской больнице и Гарвардской медицинской школе, ассоциированный член Института Брода Массачусетского технологического института и Гарварда, доцент кафедры питания в Гарвардской школе общественного здравоохранения имени Чана и соавтор этого исследования.

«Все еще существует значительный пробел в понимании механизмов, особенно биологических путей, кодируемых определенными штаммами микроорганизмов, которые лежат в основе связи между микробиомом кишечника и диабетом 2 типа», — сказал Ван. Медицинские новости сегодня.

«Более того, предыдущие исследования были сосредоточены на видах микроорганизмов, но на самом деле именно штаммы являются соответствующими целями для потенциальных вмешательств», — продолжил Ван. «Чтобы устранить эти пробелы, мы инициировали это исследование с большой, разнообразной и международной популяцией для поиска более точных ответов».

Увеличение количества Prevotella copri в кишечнике больных диабетом 2 типа

В заключение исследования Ван и его команда сообщили об обнаружении нескольких видов микроорганизмов, а также их функций в микробиоме кишечника, связанных с развитием диабета 2 типа.

Например, исследователи идентифицировали штамм кишечного микроба Prevotella copri (P.copri), способный вырабатывать большое количество аминокислот с разветвленной цепью (BCAA), которые чаще всего встречаются в микробиоме кишечника людей с диабетом 2 типа.

«Дискретная генетическая структура и популяционно-специфическое распределение различных штаммов P. copri хорошо документированы в области микробиома. Однако влияние этих распределений штаммов на здоровье человека остается неизученным, поэтому исследование по этой теме имеет важное значение, поскольку P. copri является одним из самых распространенных видов микроорганизмов в кишечнике человека, и наши предыдущие исследования показали, что он может предсказывать индивидуальные реакции на здоровую диету.

Впервые в ходе текущего исследования было установлено, что носительство различных штаммов P. copri у отдельных лиц может объяснить индивидуальные различия в риске развития диабета 2 типа».

– Дэниел (Донг) Ван, доктор медицины, доктор наук

«Кроме того, мы обнаружили, что штаммы P. copri, связанные с повышенным риском развития диабета 2 типа, обладают повышенной способностью продуцировать аминокислоты с разветвленной цепью — метаболиты, которые потенциально могут привести к развитию диабета 2 типа, что дает функциональное объяснение тому, почему люди, являющиеся носителями определенных штаммов, имеют более высокий риск развития диабета 2 типа», — добавил он.

Вирусы бактериофаги могут повышать риск диабета

Ван и его команда также обнаружили доказательства, указывающие на то, что бактериофаги — вирусы, которые поражают только бактериальные клетки — также могут вызывать изменения в определенных штаммах бактерий в микробиоме кишечника, что приводит к повышению риска развития диабета 2 типа.

«Немногие исследования изучали роль бактериофагов при хронических заболеваниях, таких как диабет 2 типа; большинство предыдущих исследований были сосредоточены на их роли при инфекционных заболеваниях», — пояснил Ван. «Наше исследование является новым, поскольку мы обнаружили, что бактерии, инфицированные бактериофагами, могут иметь различные функции, связанные с патологией диабета 2 типа. Эта инфекция может быть значительной движущей силой в эволюции различных микробных штаммов».

«Наше исследование — первый проект этого международного консорциума по микробиому человека и кардиометаболическому здоровью, который возглавляет моя группа (MicroCardio Consortium). Мы продемонстрировали значительный потенциал объединения большой, разнообразной популяции с новыми аналитическими методами для получения новых биологических идей. Мы планируем поддерживать и расширять этот консорциум, распространяя наши исследования на другие области заболеваний».

– Дэниел (Донг) Ван, доктор медицины, доктор наук

«Кроме того, мы углубимся в механизмы, такие как всестороннее изучение бактериофагов и горизонтальных переносов генов во всех кишечных бактериях, а также их влияния на изменение воспалительной реакции и резистентности к инсулину на локальном уровне — в кишечной среде — и на систематической основе», — добавил Ван.

Будущие исследования микробиома кишечника

Ознакомившись с этим исследованием, Рудольф Бедфорд, доктор медицины, сертифицированный гастроэнтеролог в медицинском центре Providence Saint John’s Health Center в Санта-Монике, штат Калифорния, рассказал: МНТ что исследователи уже некоторое время изучают микробиом кишечника и то, как он может влиять на диабет или вызывать его.

«Я полагаю, что в этом, вероятно, что-то есть, и что чувствительность к инсулину может регулироваться в зависимости от типа бактерий, находящихся в кишечнике, учитывая, что именно эти бактерии используются для переработки многих пищевых продуктов, а побочные продукты, такие как жирные кислоты, безусловно, могут влиять на чувствительность к инсулину, так сказать», — пояснил Бедфорд.

Бедфорд отметил, что исследователям важно продолжать изучать факторы, которые могут повышать риск развития диабета 2 типа у человека, например, изменения в микробиоме кишечника.

«Мы могли бы модулировать их бактериальную флору с помощью определенных вещей, таких как пробиотики, возможно, диетических модификаторов, с точки зрения регулирования микробиома кишечника определенными положительными способами», — продолжил он. «Я хотел бы увидеть влияние пробиотиков на развитие чувствительности к инсулину, поскольку это касается бактериальной флоры кишечника, и посмотреть, сможем ли мы, используя пробиотики, изменить течение некоторых пациентов, которые находятся в преддиабетическом состоянии, и посмотреть, можем ли мы повлиять на их чувствительность к инсулину».