Магистър по здравна биология - Дисбиоза на чревната микробиота в основата на непоносимостта към глюкоза a
Дисбиоза на чревната микробиота в основата на непоносимостта към глюкоза: нова цел за лечение ?
Публикувано на 1 януари 2019 г.
C. Legrand, D. Maymard, B. Jouanmiqueou, M. Majdoubi
1. Въведение
Диабетът тип 2 (T2DM) е основен проблем за общественото здраве поради нарастващото му разпространение и неговото социално-икономическо въздействие. Според оценките на СЗО 1, повече от 356 милиона души страдат от него в световен мащаб. Тази цифра рискува да се удвои през следващите 10 години. Ако наследственият характер на рисковете, свързани с T2DM, вече не трябва да се демонстрира, начинът на живот и чрез него диетата също оказват силно влияние върху развитието на тази патология. и неговият гостоприемник 3. Широко описана в литературата, микробиотата се състои от повече от 1,5 кг бактерии, разделени на 5 бактериални фила: Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Proteobacteria и Verrucomicrobia (по ред на превес) 4. Микробиотата участва в много основни функции на неговия гостоприемник, като имунитет, поддържане на тъканната хомеостаза или храносмилане 5. Участието му вече е доказано при много патологии, пряко свързани в храносмилателния тракт като цьолиакия или рак на дебелото черво 6 или не като някои сърдечни патологии 7 или болестта на Паркинсон 8.
Няколко елемента водят до интерес към микробиотата в контекста на T2DM. Още през 2004 г. проучвания при аксенови мишки, тоест лишени от микробиота, показват, че те се противопоставят на затлъстяването и инсулиновата резистентност, предизвикани от диета, богата на липиди9. Тази резистентност обаче не се наблюдава при всички видове диети, което предполага, че че не толкова присъствието на микробиотата, а нейното взаимодействие с хранителния болус причинява тези нарушения в техния приемник 10.
Изследвания върху хомозиготни близнаци с различно телосложение (затлъстели и здрави) показват значителна разлика между състава на тяхната микробиота, което предполага корелация между затлъстяването и състава на микробиотата извън наследствения фактор 11. И накрая, още един елемент, който предизвиква интерес към микробиотата в контекста на T2DM е преносимостта на фенотипа със затлъстяване и резистентност към инсулин чрез трансфер на микробиота, независимо дали от мишка на мишка 12 или от човек на мишка 13.
В този преглед ще се съсредоточим върху ролята на дисбиозата, т.е. дисбаланса между бактериалните популации в микробиотата, при развитието и поддържането на инсулинова резистентност, свързана с T2DM. В първата част ще се съсредоточим върху бактериален липополизахарид, липополизахарид (LPS), който демонстрира интереса на микробиотата към регулирането на енергийния метаболизъм, след това ще се съсредоточим върху дисбиозата, характерна за пациента с диабет и функционалните нарушения че това генерира. Във втора част ще анализираме как е възможно да се насочим към микробиотата, за да подобрим чувствителността към инсулин. Първо ще анализираме въздействието на настоящите антидиабетни средства върху чревната микробиота, след което ще се интересуваме от възможни лечения, насочени директно към микробиотата.
2. Дисбиоза и инсулинова резистентност
2.1. Липополисахарид (LPS): демонстрация на връзката между микробиотата и метаболизма
2.2. Дисбиозата на пациента с диабет и нейното значение за инсулиновата резистентност
Проучване, сравняващо микробиотата на затлъстели близнаци с нормално телосложение, показва по-ниско бактериално разнообразие при затлъстели индивиди и силна промяна на щамовете, свързани с метаболизма.11 Всъщност, при затлъстели лица дисбаланс в полза на Firmicutes в съотношението Bateroidetes/Firmicutes, т.е. двата най-разпространени щама на микробиотата 3. Този дисбаланс е наблюдаван при мишки 17, както и при хора 18. Друга забележителна модификация на микробиотата при затлъстели хора е намаляването на Bifidobacterias, щам, принадлежащ към Actinobacterias, третият бактериален phyla, представени в червата 19, 20. Те са известни по-специално със своите защитни способности срещу патогени. И наистина, анализ, извършен върху микробиотата на пациенти с диабет в Китай, показва повишено присъствие на опортюнистични патогени и вредни щамове като Clostridium symbiosum или Escherichia coli при пациенти, страдащи от DT221.
Guilloteau и колеги са демонстрирали това намаляване на бактериите, произвеждащи бутират67, по-специално мастна киселина с къса верига с противовъзпалителни ефекти.
И накрая, по-задълбочено проучване, включващо пациенти предидиабет, показа, че дисбиозата на чревната микробиота е толкова характерна, че става по-добър предиктор от индекса на телесна маса (ИТМ) 18, 21.
Въпреки че последиците от тази дисбиоза все още не са напълно изяснени, ние ще изследваме последиците върху инсулиновата резистентност чрез примерите за чревна пропускливост и производството на късоверижни мастни киселини (SCFA), молекули, които са едновременно хранителни и сигнални.
2.3. Чревна пропускливост
Високото присъствие в кръвта на хора с диабет с LPS е помогнало да се привлече вниманието към чревната пропускливост. Всъщност е наблюдавана промяна на чревната пропускливост при пациенти с DT222 и няколко модела показват, че това може да бъде предупредителен знак за появата на това заболяване 23, 24. Модулирането на състава на микробиотата благодарение на антибиотиците направи възможно частично коригира чревната пропускливост, като по този начин демонстрира прякото му значение за това явление 25. Мишките, хранени с мазна диета, показват намаление на протеините с плътно свързване като оклудини, което обяснява увеличаването на чревната пропускливост, благоприятстващо преминаването в кръвта на молекули като LPS и следователно инсталирането на инсулинова резистентност в периферните тъкани. Разпределението на тези оклудини се инхибира от CB1 рецептора, чието разграждане се намалява от присъствието на AGCC, произведено от microbiota 29, 30. Това ни кара да изследваме промените в производството на AGCC от микробиотата на пациенти с T2DM.