Zameranie sa na črevný mikrobióm: nový prístup k liečbe cukrovky

Nedávna štúdia publikovaná v časopise Nutrients skúma kľúčovú úlohu črevnej mikrobioty v patogenéze a liečbe diabetes mellitus (DM).

Úloha črevného mikrobiómu pri cukrovke

Predchádzajúce štúdie ukázali, že diabetes mellitus 2. typu (DM2) môže byť spojený s určitými zmenami v zložení črevnej mikrobioty. Konkrétne sa u pacientov s DM2 zistili nižšie hladiny baktérií Firmicutes a Clostridia v porovnaní s kontrolnou skupinou.

Pozitívne korelácie boli zaznamenané aj medzi pomermi Bacteroides-Prevotella k C. coccoides-E. rectale a Bacteroidetes k Firmicutes a koncentráciami glukózy v plazme. Pacienti s diabetes mellitus 2. typu mali viac betaproteobaktérií, čo pozitívne korelovalo so zníženou glukózovou toleranciou.

V Číne bola v metagenómovej asociačnej štúdii (MGWAS) hlásená mikrobiálna dysbióza u pacientov s diabetes mellitus 2. typu. V čreve týchto pacientov boli nájdené určité patogény, ako napríklad Clostridium hathewayi, Bacteroides caccae, Eggerthella lenta, Clostridium ramosum, Clostridium symbiosum a Escherichia coli.

Došlo tiež k významnému zníženiu baktérií produkujúcich butyrát, ako sú Faecalibacterium prausnitzii, Clostridiales sp. SS3/4, E. rectale, Roseburia inulinivorans a Roseburia intestinalis. Črevný mikrobióm pacientov s diabetes mellitus 2. typu obsahoval aj viac druhov degradujúcich hlien a redukujúcich sulfáty.

Štúdia u európskych žien s diabetes mellitus 2. typu potvrdila znížené hladiny Faecalibacterium prausnitzii a Roseburia intestinalis. Zistil sa aj pokles piatich druhov Clostridium a nárast štyroch druhov Lactobacillus.

Korelácie medzi klostrídiami a glykozylovaným hemoglobínom (HbA1c), C-peptidom, plazmatickými triglyceridmi a inzulínom boli negatívne, zatiaľ čo HbA1c pozitívne koreloval s hladinami Lactobacillus. Tieto údaje naznačujú súvislosť týchto mikrobiálnych druhov s rozvojom diabetu 2. typu.

Dysbióza ovplyvňuje patogenézu diabetu 2. typu (DM2) prostredníctvom rôznych molekulárnych mechanizmov. Napríklad črevná mikrobiota môže ovplyvniť metabolizmus lipidov a glukózy, čo následne ovplyvňuje vývoj DM2. Tieto účinky môžu byť sprostredkované dôležitými regulátormi, ako sú žlčové kyseliny, aminokyseliny s rozvetveným reťazcom (BCAA), mastné kyseliny s krátkym reťazcom (SCFA) a bakteriálne lipopolysacharidy (LPS).

Črevná mikrobiota ako terapeutický cieľ pre liečbu cukrovky

Probiotiká zlepšujú kontrolu glykémie a citlivosť na inzulín, najmä u diabetikov a osôb s rizikom cukrovky.

Niektoré bakteriálne kmene, ako napríklad Lactobacillus acidophilus a Bifidobacterium bifidum, majú pozitívne účinky na rôzne metabolické procesy. Jedným z kľúčových mechanizmov účinku je interakcia SCFA s receptormi spojenými s G proteínom, čo zlepšuje citlivosť na inzulín. Terapeutické stratégie zamerané na aktiváciu sirtuínu 1 (SIRT1) tiež preukázali sľubné výsledky pri zlepšovaní citlivosti na inzulín a kontroly glykémie u diabetikov.

Fetuín-A, proteín produkovaný pečeňou, môže inhibovať inzulínovú signalizáciu a zvýšené hladiny sú spojené s inzulínovou rezistenciou a zvýšeným zápalom. Randomizovaná kontrolovaná štúdia zistila, že suplementácia Lactobacillus casei počas ôsmich týždňov znížila hladiny fetuínu-A, zvýšila SIRT1 a zlepšila inzulínovú rezistenciu a hladiny inzulínu a postprandiálnej glukózy. L. casei má tiež protizápalové vlastnosti, o čom svedčia znížené hladiny zápalových markerov, ako je C-reaktívny proteín (CRP) a faktor nekrózy nádorov α (TNF-α) po suplementácii L. casei.

Synbiotiká, kombinácie probiotík a prebiotík, tiež ponúkajú sľubný prístup k liečbe cukrovky. Štúdia u diabetikov podstupujúcich hemodialýzu zistila, že synbiotické doplnky významne znížili koncentrácie inzulínu, hladiny glukózy nalačno a inzulínovú rezistenciu a zároveň zvýšili citlivosť na inzulín.

Transplantácia fekálnych mikróbov (FMT), ktorá zahŕňa transplantáciu fekálnych baktérií zo zdravého jedinca inému jedincovi, sa skúmala pri liečbe diabetu 2. typu. Jedna štúdia zistila, že FMT, či už samostatne alebo v kombinácii s metformínom, viedla k významnému zlepšeniu kľúčových klinických ukazovateľov u pacientov s diabetom 2. typu vrátane zníženia indexu telesnej hmotnosti (BMI), hladín glukózy pred jedlom a po jedle a koncentrácií HbA1c.

Strava a cvičenie môžu tiež významne ovplyvniť zloženie črevnej mikrobioty. Celozrnné obilniny a strava bohatá na vlákninu podporujú priaznivé a rozmanité mikrobiálne prostredie, čo vedie k produkcii SCFA, ktoré môžu zmierniť zápal a zlepšiť citlivosť na inzulín.

Pravidelné cvičenie má tiež pozitívny vplyv na črevnú mikrobiotu, čo pomáha lepšie regulovať hladinu glukózy v krvi. Myšie modely ukázali, že cvičenie vedie k produkcii SCFA a obnovuje zdravie čriev.

Výsledky prehľadu naznačujú, že mechanizmus dysbiózy črevnej mikrobioty môže byť potenciálnym faktorom v patogenéze diabetu 2. typu, čo predstavuje nové možnosti liečby zamerané na mikrobiotu. Na vývoj personalizovanejších lekárskych intervencií je potrebný ďalší výskum, aby sa lepšie pochopila úloha narušenia črevnej mikrobioty v patogenéze a progresii diabetu 2. typu.